什么是最好的NEC电池？

什么是最好的电池？

我们经常对新电池的发布感到困惑，据说这些新电池具有非常高的能量密度，可进行 1000 次充电/放电循环，而且厚度如纸一样薄。它们是真的吗？也许吧——但不是在同一块电池中。虽然一种电池类型可能设计为小尺寸和长运行时间，但这种电池组不会持久并过早磨损。另一种电池可能寿命较长，但尺寸又大又笨重。第三块电池可以提供所有所需的属性，但对于商业用途来说价格太高。

 

电池制造商非常了解客户的需求，并通过提供最适合特定应用的电池组来做出回应。手机行业就是巧妙适应的一个例子。强调体积小、能量密度高、价格低。长寿排在第二位。

 电池组上的镍氢电池铭文 并不能自动保证高能量密度。例如，用于手机的棱柱形镍氢电池就是为纤薄的几何形状而设计的。这种电池组的能量密度约为 60Wh/kg，循环次数约为 300 次。相比之下，圆柱形镍氢电池组的能量密度为 80Wh/kg 甚至更高。尽管如此，该电池的循环次数仍处于中等到低水平。高耐用性镍氢电池可承受 1000 次放电，通常封装在笨重的圆柱形电池中。这些电池的能量密度仅为 70Wh/kg。

锂电池也存在妥协。正在为国防应用生产的锂离子电池组的能量密度远远超过商业同类产品。不幸的是，这些超高容量锂离子电池在公众手中被认为不安全，而且高昂的价格使其无法进入商业市场。

 

在本文中，我们将了解商用电池的优点和局限性。仅生活在受控环境中的所谓奇迹电池被排除在外。我们不仅从能量密度方面对电池进行审查，还从寿命、负载特性、维护要求、自放电和运营成本方面进行审查。由于镍镉仍然是其他电池比较的标准，因此我们针对这种经典电池类型评估替代化学物质。

镍镉 (NiCd) — 成熟且易于理解，但能量密度相对较低。NiCd 用于注重长寿命、高放电率和经济价格的场合。主要应用是双向无线电、生物医学设备、专业摄像机和电动工具。NiCd含有有毒金属，对环境不利。

镍氢 (NiMH) — 与 NiCd 相比具有更高的能量密度，但会缩短循环寿命。NiMH 不含有毒金属。应用包括移动电话和笔记本电脑。

 

铅酸 ——对于重量不太重要的大功率应用来说最经济。铅酸电池是医院设备、轮椅、应急照明和UPS系统的首选。

锂离子 (Li-ion) — 增长最快的电池系统。锂离子电池用于高能量密度和轻量化至关重要的场合。该技术很脆弱，需要保护电路来确保安全。应用包括笔记本电脑和蜂窝电话。

锂离子聚合物 （锂离子聚合物）— 具有超薄几何形状和简化封装的锂离子特性。主要应用是手机。

 

图1比较了六种最常用的充电电池系统在能量密度、循环寿命、运动要求和成本方面的特性。这些数字基于发布时市售电池的平均额定值。

图1：常用充电电池的特性

1. 电池组的内阻随电池额定值、保护电路类型和电池数量而变化。锂离子和锂聚合物的保护电路增加约100mΩ。
2. 循环寿命基于电池的定期维护。如果不定期进行完全放电循环，循环寿命可能会缩短三倍。
3. 循环寿命取决于放电深度。浅放电比深放电提供更多的循环。
4. 充电后放电量最高，然后逐渐减少。NiCd 容量在前 24 小时内下降 10%，此后每 30 天下降至约 10%。自放电随温度升高而增加。
5. 内部保护电路通常每月消耗 3% 的存储能量。
6. 25V 是开路电压。1.2V是常用的值。细胞之间没有区别；这只是一种评级方法。
7. 能够承受高电流脉冲。
8. 仅适用于放电；充电温度范围更加有限。
9. 维护可以采取“均衡”或“最高”收费的形式。
10. 市售便携式设备的电池成本。
11. 由电池价格除以循环寿命得出。不包括电费和充电器费用。

观察结果： 值得注意的是，镍镉电池的充电时间最短，负载电流最高，每周期总体成本最低，但维护要求最严苛。

在主流的电动车电池中，铅酸电池的耐用性是最久的，一般来说，三元锂电池的充放电循环次数不低于800次，而磷酸铁锂电池更是不低于200次，那么，换算一下，比如每2天充电一次，通过计算，三元锂电池的理论寿命为800×2÷365＝4.38年左右，而磷酸铁锂电池的理论寿命为2000×2÷365＝10年左右。

除了耐用性比较好，锂电池还具有重量比较轻的优势，体积比较小的优势，当然，它的弊端也十分明显，它的价格相对较高，报废对于车主而言没有回收的经济价值，而且，有爆燃可能性，安全性偏差。