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专家开讲：深入了解电池技术 ──Part 1

2014-8-18 09:33:17 4533

0 笔者是具备30年以上经验的电子工程师，对许多技术领域都有涉猎，包括数字、模拟、电源、通讯、微控制器…等等。我写一系列的专栏，为读者介绍各种电池种类、相关技术、专业术语、规格以及使用环境。接下来的文章笔者将详细介绍各种类型的电池，并了解如何针对特定应用选择适合的电池技术。电池是在1800年由意大利物理学家Alessandro Volta 所发明，如果Volta还在，应该会对目前他的发明如此无所不在(而且多样化)而感到惊叹。但其实在某些应用中，选择使用电容器或许比电池更适合。很惊讶吗？也许在它们强调具备稳定、高浪涌能力供电时，你可能考虑过采用电容器；有时候涉及极轻负载，也有可能忽略常规的电源应用，而考虑采用超级电容。当我们进一步讨论到电池的专业术语以及技术，希望能进一步厘清电容器与电池该如何抉择。而要针对一项特殊应用来选择电池技术，要考虑的因素有很多；除了相对尺寸、重量与成本(有便宜的、也有贵的，还有你根本负担不起的！)。在接下来的系列文章中，笔者计划将涵盖的两大重点包括： 1. 使用与储存环境：这方面将探讨的包括温度、大气压力、海拔高度、机械应力、振动、安装位置、辐射硬化(radiation hardening)、腐蚀侵袭、包装/形状、储存与保存期限、产生的废弃物/气体、所需耗材、安全性、材料、RoHS规范…等等。 2. 应用：类型(包括主要、次要以及智能型)、技术、化学品、效率与耗损、充放电周期与速度、放电深度、使用寿命、记忆效应、充电技术、电容/电池混合技术、容量、密度(能量与重量)、保护电路、量测与计量(gas gauge)、质量、可靠度、充电与运作时间。自从Volta发明第一代电池，多年来电池已经演变出许多种类，包括以下这些技术：铅酸(PbX)、镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)、镍锌(NiZn)、氧化锌(ZnO)、锌碳(Zinc-carbon)、氯化锌(ZnCl2)、锌二氧化锰(ZnMnO2，即碱性电池)。还有一系列的锂电池：锂-二硫化铁(LiFeS2)、锂-二氧化锰(LiMnO2)、亚硫酰氯锂(LiSOCl2)、氟化碳锂聚合物(LiCFX)、锂二氧化硫(LiSO2)、锂碘(LiI2)、锂氯化铝(LiAlCl4)、锂钴氧化物(LiCoO2 ，LCO)、磷酸铁锂(LiFePO4，LFP)、锂锰氧化物(LiMn2O4，LMO)、锂镍锰钴氧化物(LiNiMnCoO2 ，NMC)、锂镍钴铝氧化物(iNiCoAlO2，NCA)、钛酸锂(Li4Ti5O12，LTO)。此外还有氧化银(Ag2O)、银锌(AgZn)、硫化钠(Na2S4)，以及核子或原子电池。笔者不会一一详细介绍所有的电池技术，只选择一些常见或是值得认识的；而在接下来的专栏里，笔者将开始介绍电池分类、常见规格以及专业术语，如果你有特别想知道的电池技术，欢迎留言！扩展阅读：专家开讲：深入了解电池技术 ──Part 1 专家开讲：深入了解电池技术 ──Part 2-1 专家开讲：深入了解电池技术──Part 2-2 专家开讲：深入了解电池技术──Part 2-3 专家开讲：深入了解电池技术──Part 3铅酸电池专家开讲：深入了解电池技术──Part 4 (碱性电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 5 (碳锌电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 6 (锌空气电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 7 (锂亚硫酸氯电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 8 (锌/氧化银电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 9 (钠硫电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 10锂二氧化硫电池 3
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