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二次電池 (分類 (鎳鎘電池(Ni-Cd), 鋰離子電池(Li-ion), 鎳氫電池(Ni-MH), 鉛酸蓄電池), 鋰離子電池(Li-ion)…
二次電池
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鋰離子電池(Li-ion)
鎳鎘電池(Nickel-cadmium battery,通常簡稱NiCd,讀作「nye-cad」)是一種流行的蓄電池。這種電池以氫氧化鎳(NiOH)及金屬鎘(Cd)作為產生電能的化學品。對比其他種類的蓄電池,鎳鎘電池的優勢是:放電時電壓變化不大,充電為吸熱反應,內阻小,對輕度的過充過放相對鎳氫電池和鋰電池來說容忍度較大。鎳鎘電池的缺點則是記憶效應及鎘的重金屬污染。
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原理
所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極),基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion),電子流入元件可以推動元件工作,也就是我們所稱的電能,如<圖一(a)>所示;陽離子則經由電解液穿越多孔性的隔離膜到達陰極,如<圖一(b)>所示;最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合,如<圖一(c)>所示。
鉛酸蓄電池
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鉛酸蓄電池,又稱鉛蓄電池,是蓄電池的一種,電極主要由鉛製成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。一般分為兩種。開口型電池需要定期注酸維護,閥控型電池為免維護型蓄電池。按電池型號可分為小密、中密及大密。俗稱的電瓶主要指的是鉛酸蓄電池。1859年,法國物理學家普蘭特發明
歷史
最早問世的二次電池是鎳鎘(Nickel Cadmium, NiCd)電池,我們使用行動電話、筆記型電腦、V8攝影機或隨身聽等等都常需要這種可重覆充電的電池,以節省用在電池上的開銷。雖然二次電池的起步很晚,但其發展可謂一日千里,各種材料組成的二次電池如雨後春筍般地一一推出,並且各具其特性及優點,不過傳統的鎳鎘電池仍是二次電池市場消費的主角。
鎳氫電池(Ni-MH)
鎳氫電池(NiMH)是由鎳鎘電池(NiCd battery)改良而來的,其以能吸收氫的金屬代替鎘(Cd)。它以相同的價格提供比鎳鎘電池更高的電容量、較不明顯的記憶效應、以及較低的環境污染(不含有毒的鎘)。其回收再用的效率比鋰離子電池好,被稱為是最環保的電池。但是與鋰離子電池比較時,卻有一定的記憶效應。舊款的鎳氫電池有較高的自我放電反應,新款的鎳氫電池已俱有相當低的自我放電(與鹼電相約),而且可於低溫下工作(-20℃)。
鎳鎘電池(Ni-Cd)
鋰離子電池(Lithium-ion battery)是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。鋰離子電池使用一個嵌入的鋰化合物作為一個電極材料。目前用作鋰離子電池的正極材料主要常見的有:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、鎳酸鋰(LiNiO2)及磷酸鋰鐵(LiFePO4)。
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