几种新型电池

新型电池在中国的发展

自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成了多种新型电池。

研制新型电池都遵循这样一个方向，即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便。应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好，能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验。

几种新型电池

1．锌银电池

锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料。由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极的氧化锌变成锌。锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。

锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）达100W·h/kg～130W·h/kg（是铅蓄电池的3～4倍）。适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面。制成钮扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等。

2．锂电池

锂在自然界是最轻的金属元素。以锂为负极，与适当的正极匹配，可以得到高达380W·h/kg～450W·h/kg的能量质量比。

以锂作为负极的电池都叫锂电池。作为一次电池目前试用的，一种是以高氯酸锂为电解质，由聚氟化碳作正极材料的锂电池，另一种是以溴化锂为电解质由二氧化硫为正极材料的锂电池。

锂电池的主要优点是在较小的体积或自重下，能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多)，放电时电压十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作。应用和锌银电池相同。从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池。

3．太阳电池

目前常用的太阳电池是由硅制成的；一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到PN结，然后再加上电极。当日光直射到渗了硼的薄层面上时，两极间就产生电动势。这种电池可用作人造卫星上仪器的电源。除硅外，砷化镓也是制作太阳电池的好材料。

4. 核电池

核电池又叫“放射性同位素电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。

核电池之技术早在1913年已经被亨利·莫塞莱所发视，使众科学家都期望此技术能够用于太空仪器上。但由于一直无法提高能源效率，这技术到近年纳米技术研发出更有效之半导体后再被关注。

核电池大致分成两种类，分别是热转换型核电池及非热转换型核电池。 热转换型是运用会放出大量热能的同位素，（如钚238，锔244及锔242等）透过热电效应或光电效应（吸收被自行加热之同位素的红外线）来生产电力。而非热转换型核电池则使用同位素衰变时放出的β粒子，也就是直接用电子来发电， 中间不涉及使用热力来产生电力，所以称为非热转换型的核电池。

热转换型核电池的能量效率是0.1 ~ 5%，而非热转换型核电池则有6~8%。

据1975年的报道，当时国外正对第一个原子电池（原子电池即核电池）进行测试。这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底，向邻近的海洋测量站供电。

这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中。它的核心部分是锶90。当锶衰变时，它产生相当于300W的热能，然后通过热电发生器将热能转化为电能。最后输出的电功率是20W，电压28V。据称这种原子电池不需维护，至少可用5年，估计可用10年。

新型电池在中国的发展

新型电池是发展能源技术、提高能源生产和利用效率的主力军，随着中国快速发展的经济对新型电池需求的增加，中国政府将继续在政策、资金等方面支持新型电池的研究与发展。

随着全球范围内电子信息产品制造业的迅猛发展，与电子产品小型化、便携化相适应的新型电池产业获得了前所未有的发展机遇。以锂电池、太阳能电池、燃料电池为代表的新型电池产业步入了高速成长期，产业规模增长迅猛。在作为外力的下游制造业市场需求拉动和作为内力的自身技术进步持续推进的双重作用下，新型电池产业的产业链日趋完善、产业内涵进一步丰富、产业转移趋势合理，产业发展的势头强劲。

中国新型电池企业必须抓住新的发展形势，加强新型电池安全性的研究，提高产品竞争力，加强品牌意识，顺应小型化、轻量化发展趋势，加大新型电池的开发应用，加速新技术开发，降低原材料消耗，降低成本，加强合作，只有这样才能在新形势下立于不败之地。