2.2 化学电源的分类
化学电源品种繁多,其分类方法也有多种。可以按使用电解液的类型分类:电解液为酸性水溶液的电池称为酸性电池;电解液为碱性水溶液的电池称为碱性电池;电解液为中性水溶液的电池称为中性电池;电解液为有机电解质溶液的电池称为有机电解质溶液电池;采用固体电解质的电池称为固体电解质电池;采用熔融盐电解质的电池称为熔融盐电解质电池。
更常用的则是按化学电源的工作性质及储存方式分类,一般可分为4类。
(1)一次电池 一次电池也称原电池,是指放电后不能用充电方法使它恢复到放电前状态的一类电池。也就是说,一次电池只能使用一次。导致一次电池不能再充电的原因,或是电池反应本身不可逆,或是条件限制使可逆反应很难进行。常见的一次电池有锌锰电池、锌银电池、锂二氧化锰电池等。
(2)二次电池 二次电池也称为蓄电池,电池放电后可用充电方法使活性物质恢复到放电以前状态,从而能够再次放电,充放电过程能反复进行。二次电池实际上是一个电化学能量储存装置,充电时电能以化学能的形式储存在电池中,放电时化学能又转换为电能。常见的二次电池有镉镍电池、铅酸电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池等。
(3)储备电池 储备电池也称为激活电池,在储存期间,电解质和电极活性物质分离或电解质处于惰性状态,使用前注入电解质或通过其他方式使电池激活,电池立即开始工作。这类电池的正负极活性物质储存期间不会发生自放电反应,因而电池适合长时间储存。常见的储备电池有锌银电池、热电池、镁氯化铜电池等。
(4)燃料电池 燃料电池也称为连续电池,电池中的电极材料是惰性的,是活性物质进行电化学反应的场所,而正、负极活性物质分别储存在电池体外,当活性物质连续不断地注入电池时,电池就能不断地输出电能。常见的燃料电池有质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池等。
上述分类方法并不意味着一个电池体系只能属于其中一类电池,恰恰相反,电池体系可以根据需要设计成不同类型,如锌银电池可以设计为一次电池,也可设计为二次电池,还可以作为储备电池。