AA/AAA電池被廣泛使用，但許多人認(rèn)為它已經(jīng)非常成熟，沒有研究的地方。事實(shí)上，從一次AA電池到可充電AA電池，存在許多誤解和盲點(diǎn)。

AA/AAA電池可分為原電池和可充電電池。一次AA電池主要包括氫氧燃料電池、堿性電池、碳電池、一次鋰鐵電池；可充電AA電池主要包括鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳鋅電池、超低自放電鎳金屬氫化物蓄電池、磷酸鐵鋰可充電電池、3.7V至1.5V鋰聚合物電池。

這篇文章將告訴你所有這些電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。我相信你在閱讀本指南后會(huì)有自己的看法。

 

一次性AA/AAA電池

 

氫氧燃料電池

松下的氫氧燃料電池已經(jīng)研發(fā)了40年，是最成功也是最危險(xiǎn)的AA電池產(chǎn)品。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 放電電壓高，最高1.75V，截止電壓約1.3V；

② 超低內(nèi)阻，AA電池的初始內(nèi)阻約為10毫米，與完全充電的新型鎳鎘可充電電池的內(nèi)阻相等，由于液態(tài)水形成后的氫氧反應(yīng)增強(qiáng)了電解質(zhì)的活性，氫氧電池不同于任何其他AA電池，內(nèi)阻非常低，僅約3-5mm；

③ 超高容量，能量密度約為同等體積堿性電池的220%，接近鋰電池；

④ 超級(jí)放電電流，峰值電流脈沖可以高達(dá)50A，甚至可以啟動(dòng)汽車點(diǎn)火；

⑤ 超級(jí)清潔環(huán)保，零污染。

 

 

缺點(diǎn)：

① 制造成本高，因?yàn)闅錃獾漠a(chǎn)生需要昂貴的電解設(shè)備，而且氫氣和氧氣在常溫下都是氣態(tài)的，因此封裝它們的壓縮電池罐的成本極高，因此商業(yè)AA電池的價(jià)格長(zhǎng)期在每單位15美元左右；

② 電池的電荷保持效果不好，3年后電荷保持率低于70%。所以它不應(yīng)該儲(chǔ)存很長(zhǎng)時(shí)間，需要在購買后立即使用。

③ 當(dāng)一些通用電器需要電池串聯(lián)供電時(shí)，高初始電壓導(dǎo)致供電電路燒壞和擊穿，造成不可逆的損失；

④ 極低的溫度性能，電池在-10℃時(shí)的最大放電電流不到25℃至45℃時(shí)的1%，很難放電。而使用50%以上功率的氫氧電池，由于含水量急劇上升，電解液的稀釋濃度降低，冰點(diǎn)也隨之升高。當(dāng)環(huán)境溫度低于-10℃時(shí)，會(huì)被水凍結(jié)破壞，導(dǎo)致懸掛；

⑤ 有了活性元素氫氣和氧氣，尤其是氫氣，壓力容器的負(fù)載非常高，即使是技術(shù)水平很高的鋰離子電池公司松下也無法保證電池質(zhì)量達(dá)到100%。如果電池長(zhǎng)時(shí)間不使用或在小電流下使用，容器中的液態(tài)水越來越多，容器本身在壓力的作用下長(zhǎng)期存在金屬疲勞損傷。

然后造成泄漏和短路，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的氫氧含量比例嚴(yán)格，內(nèi)阻小不會(huì)導(dǎo)致爆炸，但產(chǎn)生泄漏會(huì)非常嚴(yán)重，因?yàn)殡姵氐男孤┖芸赡軙?huì)有很高的剩余功率，可以在具有高熱的本地電氣設(shè)備中產(chǎn)生短路50A電流，其可以立即燒壞無線鍵盤或鼠標(biāo)。由于這些缺點(diǎn)，氫氧電池被淘汰并退出了歷史舞臺(tái)。

最佳應(yīng)用：睫毛筆、打火機(jī)

總體評(píng)分：3星

 

堿性電池

這是你在任何地方都能買到的最常見的AA電池。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 初始放電電壓高，最高可達(dá)1.6V，截止電壓約為0.9V；

② 價(jià)格適中，市場(chǎng)知名度良好；

③ 超高容量、高質(zhì)量的堿性電池在低電流環(huán)境下可釋放高達(dá)3000MAH左右的電流；

④ 超低自放電，優(yōu)質(zhì)堿性電池十年后仍能保持80%以上的電量，適合長(zhǎng)期保存使用；

⑤ 無汞，清潔環(huán)保，低污染。

 

 

缺點(diǎn)：

① 在波動(dòng)電流不是很高的情況下，電壓波動(dòng)很大，例如，在記錄筆中使用時(shí)，噪聲會(huì)非常明顯；

② 沒有明顯的放電平臺(tái)，在相機(jī)閃光燈等間歇性大電流使用過程中，返回速度不理想，不適合在0.1c以上的放電環(huán)境中連續(xù)使用，因?yàn)殡妷簳?huì)迅速下降，很難一次性將所有功率放電；

③ 低溫性能很差，-10℃在25℃時(shí)只能釋放約15%的功率，不適合寒冷的室外使用；

④ 高內(nèi)阻，內(nèi)阻上升得越快，放電結(jié)束時(shí)的內(nèi)阻可能高達(dá)10歐姆或更多。在電壓要求高的情況下，它可能有很多功率無法驅(qū)動(dòng)機(jī)器，因?yàn)殡姵貎?nèi)阻指向太多的電壓；

⑤ 總是很難完全克服漏電問題，堿性電池不適合在設(shè)備中停留一年以上。

最佳應(yīng)用：磁帶播放器、成人電動(dòng)玩具、無線鼠標(biāo)

總體評(píng)分：6顆星

 

碳電池

這是一種原AA電池，曾經(jīng)很常見，但現(xiàn)在不那么常見了，但可以購買。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 非常便宜，雖然沒有小工廠生產(chǎn)的碳電池，但對(duì)于松下和東芝等國際一線品牌來說，碳電池的價(jià)格約為1；

② 初始電壓高，最高可達(dá)1.67V，截止電壓約為1.1V；

③ 鋼殼碳電池的可靠性到目前為止是不可替代的，幾乎不存在泄漏的可能性，以確保設(shè)備的安全；

④ 超低自放電；

⑤ 碳電池的容量很高。對(duì)于松下紅AA電池，測(cè)量的真實(shí)容量高達(dá)2000AMH以上，可與三洋愛樂公司的低自釋放氫化鎳相媲美；

 

缺點(diǎn)：

① 電池的反應(yīng)速度很慢。原因是碳電池的電解質(zhì)是糊狀的，糊狀物在使用過程中會(huì)變得越來越厚，而電的來源是腐蝕電池中鋅皮的電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)受阻，因此放電較慢。

由于鋼殼碳電池在清潔鋅腐蝕時(shí)完全斷電，因此對(duì)于碳AA電池常規(guī)測(cè)量電池容量時(shí)采用的所謂100MA小電流過大，電池沒有那么快的反應(yīng)速度，因此一次釋放的電量約為400AMH；

當(dāng)持續(xù)電流降至10MA時(shí)，電池一次可釋放約1000MAH的功率；當(dāng)持續(xù)電流降至1MA左右時(shí)，碳電池可以被擠壓干燥，一次可以釋放超過2000MAH。因此，在石英鐘中使用碳電池時(shí)，使用時(shí)間非常接近堿性電池。如果堿性可以使用2年，那么優(yōu)質(zhì)鋼殼碳在1年半內(nèi)沒有問題。

② 內(nèi)阻真的很大，是由糊狀電解質(zhì)引起的，你用得越多，內(nèi)阻就越大。

③ 低溫性能下降嚴(yán)重，雖然沒有堿性電池下降那么嚴(yán)重，但由于其放電容量低，所以在低溫下放電更困難，但由于它通常用于超小電流設(shè)備，不易感覺到；

④ 連續(xù)放電特性不好，可選擇間歇放電；

⑤ 盡管配方有所改進(jìn)，但在一定程度上仍有污染。

最佳應(yīng)用：遙控器、收音機(jī)、石英鐘、無線鍵盤、電子計(jì)算器、門鈴

總體評(píng)分：5顆星

 

一次鋰鐵電池

這不是一個(gè)非常舊的AA電池，具有出色的放電容量。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 初始電壓高，最高1.79V，放電平臺(tái)5V，截止電壓約1.15V；

② 卓越的電池容量和持續(xù)大電流放電特性，全面超越堿性電池；

③ 以普通電流強(qiáng)度不規(guī)則波動(dòng)的形式，是最優(yōu)秀的穩(wěn)壓電源；

④ 優(yōu)異的低溫性能，雖然不如鎳鎘電池，但它是最出色的一次AA電池，可以在-10℃的環(huán)境下釋放大部分功率；

⑤ 固有的超低自放電特性。它可以在5年內(nèi)保持90%以上的功率。內(nèi)部結(jié)構(gòu)封閉，便于長(zhǎng)期儲(chǔ)存；

優(yōu)異的低溫性能，雖然不如鎳鎘電池，但它是最出色的原電池，可以在-10°C的環(huán)境下釋放大部分功率。

 

缺點(diǎn)：

① 價(jià)格高，超過了大多數(shù)AA電池的價(jià)格，而且無法充電，不易被普通消費(fèi)者接受；

② 對(duì)于一些質(zhì)量一般、工作時(shí)需要四個(gè)或四個(gè)以上電池串聯(lián)的低功率電器來說，高初始電壓會(huì)導(dǎo)致電源電路燒壞和擊穿，從而造成不可逆的損壞。一些低質(zhì)量的一次鋰鐵電池的開路電壓高達(dá)2.0V以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過IEC標(biāo)準(zhǔn)；

③ 購買渠道很少，很難在市場(chǎng)上看到和購買；

④ 電池的內(nèi)阻很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般堿性AA電池的內(nèi)阻，新電池的內(nèi)阻超過200毫米，一段時(shí)間后，內(nèi)阻會(huì)急劇上升，使用大電流會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)熱。短路條件下有爆炸危險(xiǎn)，不如nimH電池安全；

⑤ 表面上看，它的容量很大，但在實(shí)踐中，它可以用于間歇性或連續(xù)性的大功率電器，其功率與低自放電的鎳金屬氫化物電池相同。因?yàn)樵陔姵胤烹姷闹泻笃?，?huì)向電池的內(nèi)阻施加更多的電壓，并消耗更多的電流來加熱電池。因此，這種AA電池更好地用于中小電流設(shè)備；

最佳應(yīng)用領(lǐng)域：

移動(dòng)錄音筆、遙控器、收音機(jī)、石英鐘、電子計(jì)算器、門鈴、磁帶機(jī)、兒童/成人電動(dòng)玩具、無線鼠標(biāo)/鍵盤、強(qiáng)光手電筒、電動(dòng)剃須刀、相機(jī)閃光燈、電動(dòng)牙刷、游戲板、卡西歐電子詞典…AA/AA電池適用于80%以上的應(yīng)用。

總體評(píng)分：8顆星

 

可充電AA/AAA電池

 

鎳鎘電池

鎳鎘電池是一種非常成熟的AA電池技術(shù)，具有良好的功率。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 價(jià)格低廉，易于接受，是最便宜的可充電AA電池類型；

② 超低內(nèi)阻，高充放電效率；

③ 過充電和過放電電阻，實(shí)際使用壽命可達(dá)500次；

④ 超級(jí)放電電流，AA電池的峰值電流可達(dá)20A；

⑤ 非常好的低溫性能。鎳鎘電池在-20攝氏度時(shí)具有優(yōu)異的電荷保持率，可以保持約90%的功率3年，這具有實(shí)際意義。這就是為什么軍方仍然無法擺脫鎳鎘電池的原因；

 

 

缺點(diǎn)：

① 低容量，幾乎是容量最低的可充電AA電池；

② 記憶效應(yīng)嚴(yán)重；

③ 污染嚴(yán)重，鎘是一種重金屬；

④ 低初始電壓，充滿電時(shí)為1.45V，放電平臺(tái)約為1.25V；

⑤ 室溫25℃時(shí)嚴(yán)重自放電，充滿電時(shí)每月?lián)p失25%-30%，約3個(gè)月內(nèi)電量耗盡。

最佳應(yīng)用：低溫手電筒、兒童電動(dòng)玩具、低溫環(huán)境相機(jī)閃光燈

總體評(píng)分：5顆星

 

鎳氫電池

鎳氫電池是一種非常成熟的高容量技術(shù)。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 價(jià)格低廉；

② 內(nèi)阻低，充放電效率高；

③ 高容量，約300%的鎳鎘可充電電池；

④ 清潔環(huán)保，低污染；

⑤ 記憶效果弱，便于維護(hù)；

 

缺點(diǎn)：

① 不耐過充和過放電，實(shí)際使用壽命達(dá)不到1000倍，甚至比鎳鎘電池的壽命還要短；

② 低溫性能差，放電效果在-10℃以下嚴(yán)重減弱；

③ 放電電流不是很好，AA電池的峰值很難超過10A電流；

④ 低初始電壓，充滿電時(shí)為38V，放電平臺(tái)約為1.2V；

⑤ 室溫25℃時(shí)嚴(yán)重自放電，充滿電時(shí)每月?lián)p失30%-35%，2-3個(gè)月左右電量耗盡，需要根據(jù)需要充電。

最佳應(yīng)用：手電筒、兒童/成人電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀

總體評(píng)分：5顆星

 

鎳鋅電池

鎳鋅電池是一種尚未成熟的半成品AA電池，具有一定的使用意義。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 高壓放電平臺(tái)，初始電壓高達(dá)1.7V，放電平臺(tái)約1.55V，截止電壓1.4V，適用于電器的高壓要求；

② 內(nèi)阻低；

③ 高容量，鎳鎘電池容量超過200%，接近鎳氫電池容量；

④ 無記憶效應(yīng)，放電后無需再充電；

⑤ 清潔環(huán)保，低污染；

 

缺點(diǎn)：

① 它不耐過充電和過放電。過度充電或過度放電將導(dǎo)致電池完全報(bào)廢；

② 很難判斷充電器是否已滿。為了防止過度充電，電池很難達(dá)到充滿電的狀態(tài)。

③ 室溫25℃時(shí)自放電嚴(yán)重，充滿電時(shí)月?lián)p耗25%-35%，2-3個(gè)月左右電量耗盡；

④ 它很難保存，而且無論是工廠還是個(gè)人，將電池保持在通電狀態(tài)都需要花費(fèi)大量費(fèi)用；

④ 有效循環(huán)次數(shù)太少。無論如何保存和維護(hù)，這種電池的循環(huán)壽命都不到100倍。

最佳應(yīng)用：相機(jī)閃光燈、電子血壓計(jì)、氣球泵

總體評(píng)分：3星

 

超低自放電鎳金屬氫化物電池

它是最受歡迎的AA/AAA電池類型，技術(shù)成熟。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 超低自放電，日本FDK愛樂10年后可實(shí)現(xiàn)70%的剩余功率；

② 超低內(nèi)阻，低自釋放鎳金屬氫化物AAbattery的內(nèi)阻約為40mm左右；

③ 放電電流大，日本FDK愛樂的放電電流可以超過10A；

④ 記憶效應(yīng)進(jìn)一步減弱到幾乎沒有；

⑤ 低溫性能有了很大的提高，日本FDK Philip具有良好的低-20℃放電容量；

 

 

缺點(diǎn)：

① 不耐過充電和過放電；

② AA/AAA電池的實(shí)際循環(huán)壽命達(dá)不到2100次；

③ 價(jià)格高；

④ 有限的購買渠道；

⑤ 初始電壓低，充滿電時(shí)為1.42V，放電平臺(tái)約為1.25V。

最佳應(yīng)用：相機(jī)閃光燈、兒童/成人電動(dòng)玩具、電動(dòng)剃須刀、電動(dòng)牙刷、游戲板、電子詞典

總體評(píng)分：9顆星

 

磷酸鐵鋰可充電電池

磷酸鐵鋰二次電池是近年來開發(fā)的高性能二次電池，與其他AA/AAA電池相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 超高放電電壓，初始放電電壓高達(dá)3.4V，放電平臺(tái)約3.2V，截止電壓降至2.0V，一節(jié)AA電池達(dá)到其他兩節(jié)AA/AAA電池電壓之和；

② 超級(jí)耐過放電，這是其他類型的鋰電池絕對(duì)不具備的。加鋰電池不具有記憶效應(yīng)，可以隨用充電，非常方便；

③ 超高溫性能，最高工作溫度環(huán)境可達(dá)75℃，適用于惡劣環(huán)境；

④ 經(jīng)保守計(jì)算，循環(huán)壽命超過2000次。而磷酸鐵鋰二次電池2000次的循環(huán)壽命在實(shí)際使用中也不難實(shí)現(xiàn)。

⑤ 鋰電池天生就具有超低的自放電特性。

 

 

缺點(diǎn)：

① 在制備磷酸鐵鋰的燒結(jié)過程中，氧化鐵可以在高溫還原氣氛下還原為單質(zhì)鐵。簡(jiǎn)單的鐵會(huì)導(dǎo)致電池的微短路，這是電池中最忌諱的物質(zhì)。

它會(huì)導(dǎo)致電池的自放電隨著充放電次數(shù)的增加而變得越來越嚴(yán)重，直至失去實(shí)際意義。這也是日本沒有將這種材料用作動(dòng)力鋰離子電池正極材料的主要原因；

② 磷酸鐵鋰存在一些性能缺陷，如振動(dòng)密度和壓實(shí)密度低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度低；

③ 低溫性能較差；

④ 材料的制備成本和電池的制造成本高，電池的產(chǎn)率低，并且泄漏的可能性不低。磷酸鐵鋰的納米化和碳涂層提高了材料的電化學(xué)性能，但也帶來了其他問題，如能量密度降低、合成成本升高、電極加工性能差和環(huán)境要求苛刻。

盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe和P豐富且成本較低，但磷酸鐵鋰的產(chǎn)品成本并不低。即使不包括早期的研發(fā)成本，這種材料的技術(shù)成本加上制備電池的高昂成本，也會(huì)使最終的單位儲(chǔ)能成本居高不下。

⑤ 產(chǎn)品一致性差。從材料制備的角度來看，磷酸鐵鋰的合成反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，由固體磷酸鹽、氧化鐵和鋰鹽，加上碳前驅(qū)體和還原氣相組成。在這種復(fù)雜的反應(yīng)過程中，很難保證反應(yīng)的一致性。

最佳應(yīng)用：剃須刀、游戲手柄

總體評(píng)分：6顆星

 

3.7V至1.5V鋰聚合物電池

3.7V至1.5V鋰聚合物電池是最新開發(fā)的引人注目的AA/AAA電池概念產(chǎn)品。

 

優(yōu)勢(shì)：

① 超高容量；

② 穩(wěn)壓電源；

③ 內(nèi)置電池保護(hù)板，完全杜絕鋰聚合物電池過放電的發(fā)生；

④ 全封閉式電池結(jié)構(gòu)，防止電池泄漏；

⑤ 清潔、低污染；

 

缺點(diǎn)：

① 鋰聚合物電池的自然衰減和慣性導(dǎo)致鋰電池從出廠那一刻起容量就不斷衰減，儲(chǔ)存電壓越高，自衰減越快，每次小電流充電時(shí)間越長(zhǎng)，老化越快，每一次大電流充電時(shí)間更短，內(nèi)阻上升得更快；

② 1.5V電池設(shè)備中使用的超復(fù)雜精密控制電路耐用可靠，難以降低成本以匹配鋰電池本身的壽命；

③ 目前，AA/AAA電池的使用場(chǎng)合非常有限，基本上都是超低能耗設(shè)備使用；

④ 價(jià)格太高了。

最佳應(yīng)用：適用于大功率電器，如剃須刀、振動(dòng)游戲控制器、閃光燈、電動(dòng)牙刷

總體評(píng)分：3星