7.2 各种电池简介
1.铅酸蓄电池
法国人普兰特于1859年发明了铅酸蓄电池。历经了160多年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，无论是在交通、通信、电力、军事，还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用，如图7-3所示。
图7-3 铅酸蓄电池结构示意
应用领域：汽车启动使用、固定场所使用（发电厂、变电所及通信）、车用、电动车用。
优点：可以大电流放电，使用温度范围很宽，可逆性好，电动势较高，原材料来源丰富，制造工艺简便，价格低。
缺点：比性能差、材料易造成环境污染且有毒，容易导致血铅中毒。
2.锌锰电池
锌锰电池正极是碳棒，负极是锌皮，内装二氧化锰、氯化铵电糊，一次性不可充电，如图7-4所示。
优点：价格低，自放电小。
缺点：内阻大，不适合大电流放电，不能充电，锌皮腐蚀后电解液易流出。
图7-4 锌锰电池的外观及结构
3.镍镉电池
镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用。其内阻很小，可快速充电，可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池。从镍镉电池开始，实现了对电池的密封，如图7-5所示。
优点：使用寿命长、自放电小、温度范围广、内阻非常小，既可以较大电流放电，也可以快速充电。
缺点：镉具有毒性，电池容易产生记忆效应。
电池容量：500～1 300 mAh。
图7-5 镍镉电池的外观及结构
镍镉电池是最早应用于手机、笔记本计算机等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。镍镉电池最致命的缺点是在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得电池寿命大大缩短。
所谓“记忆效应”就是镍镉类电池，长期不彻底充电、放电，容易在电池内留下痕迹，降低电池容量，这种现象称为电池记忆效应。意思是说，电池好像记忆用户日常的充、放电幅度和模式，日久就很难改变这种模式，不能再做大幅度充电或放电。
消除记忆效应的方法：电池完全放电，然后重新充满。
此外，镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护。众多的缺点使得镍镉电池现在已经基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。
4.镍氢电池
镍氢电池出现在20世纪80年代，是早期镍镉电池的替代产品。它是一种环保的电池，不再使用有毒的镉，可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池大大减小了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使得镍氢电池可以更方便地使用，如图7-6所示。
图7-6 镍氢电池
特点：内阻稍大，电池容量较高，可达到镍镉电池的1.5～2倍，低温性能良好、耐过充过放能力强、安全可靠，对环境无污染，无记忆效应。容量为900～1 800 mAh，有的可以达到2 500 mAh。
5.锂离子电池
锂离子电池出现在20世纪90年代，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。2019年10月9日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域做出的贡献。
注意
锂离子电池容易与下面两种电池混淆：
（1）锂电池：以金属锂为负极；
（2）锂离子聚合物电池：用聚合物来凝胶化液态有机溶剂，或者直接用全固态电解质。
6.锂聚合物电池
锂聚合物电池又称高分子锂电池，是一种化学性质的电池。相对以前的电池来说，它具有能量高、小型化、轻量化的特点。锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合一些产品的需要，制作成不同形状与容量的电池，理论上的最小厚度可达0.5 mm。由于锂聚合物中没有多余的电解液，因此，它更可靠、更稳定。
相对于锂离子电池，锂聚合物电池的特点如下：
（1）相对改善电池漏液的问题，但并没有彻底改善。
（2）可制成薄型电池：3.6 V 250 mAh的容量，其厚度可薄至0.5 mm。
（3）电池可设计成多种形状。
（4）可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，而高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
（5）放电量：理论上高出同样大小的锂离子电池10%。