走近綠色環(huán)保電池

綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無(wú)污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和正在推廣使用的無(wú)汞堿性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制、開發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池和燃料電池等都屬于這一范疇。此外，目前已廣泛應(yīng)用并利用太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)電池（又稱光伏發(fā)電），也可列入這一范疇。

金屬氫化物鎳蓄電池（ni-mh）與鎘鎳蓄電池（ni-cd）有相同的工作電壓（1.2v），但由于采用稀土合金或TIni合金貯氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池，而且使電池的比能量提高了近40％，達(dá)到60-80wh/kg和210-240wh/l。這種電池是90年代初逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且首先使用于手機(jī)電池。目前雖然它在手機(jī)上的主導(dǎo)地位逐步被鋰離子電池取代，但是在歐美手機(jī)應(yīng)用中，其市場(chǎng)占有率仍在50％左右。

鋰離子蓄電池（li-ion）系由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳作負(fù)極，可逆嵌鋰的金屬氧化物作正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為3.6v，因此一個(gè)鋰離子電池相當(dāng)于三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。由此這種電池的比能量是可以超過(guò)100wh/kg和280wh/l，又大大超過(guò)了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，自1993-2000年短短的幾年中，其生產(chǎn)量和使用量以極高的速度增長(zhǎng)。

堿性鋅錳干電池（alkaline）較同尺寸普通干電池具有更高的容量，并具有大電流放電的能力。近年來(lái)已應(yīng)用了無(wú)汞鋅粉，因此使這種電池成為一種綠色電池，并成為原電池中的主流產(chǎn)品，目前堿性鋅錳干電池仍然是bp機(jī)使用最多的電源。同時(shí)，世界各國(guó)也關(guān)注這種電池的可充性，美國(guó)一家公司已推出可充堿錳電池，產(chǎn)品應(yīng)用緩慢增長(zhǎng)中。這種電池保持了原電池的放電特性，而且能再充電使用幾十次至幾百次（深充放電循環(huán)壽命約25次）。

鋰塑料蓄電池（lip）是金屬鋰為負(fù)極，導(dǎo)電聚合物作電解質(zhì)的新型電池，其比能量已達(dá)到170wh/kg和350wh/l。鋰離子塑料蓄電池則是將目前鋰離子蓄電池中的有機(jī)電解液貯存于一種聚合物膜中，或是使用導(dǎo)電聚合物為電解質(zhì)，使電池中無(wú)游離電解液。這種電池可以用鋁塑料復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)熱壓封裝，具有重量輕、形狀可任意改變，安全性更好的特點(diǎn)。

燃料電池（fc）則是一種利用燃料（如氫氣或含燃料）和氧化劑（如純氧或空氣中的氧）直接連續(xù)發(fā)電的裝置，由于避開了卡諾循環(huán)的限制，這種發(fā)電裝置不僅效率高（電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)40％以上），且無(wú)污染氣體排出，因此是未來(lái)的高效和清潔發(fā)電方式。國(guó)內(nèi)外許多公司都在致力于發(fā)展適合手機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)的pem燃料電池，一旦投入應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益極大。

密封鉛酸蓄電池是鉛酸蓄電池的一種。

以下新型綠色電池技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為迅速。

1.貯氫材料及金屬氫化物鎳蓄電池鎳氫電池（ni-mhrechargeablebattery）

2.鋰離子嵌入材料及液態(tài)電解質(zhì)鋰離子蓄電池

3.聚合物電解質(zhì)鋰蓄電池或鋰離子蓄電池

4.鋅空氣電池和pem燃料電池

除以上外，針對(duì)我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)電池工業(yè)界正以極高的速度推動(dòng)環(huán)保型無(wú)汞堿性鋅錳原池及可充電電池和密封鉛酸蓄電池的技術(shù)發(fā)展及擴(kuò)大應(yīng)用市場(chǎng)。