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环保电池（高性能、无污染的电池）

156次浏览 | 更新时间：2023-07-10

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环保电池是指一类高性能、无污染的电池，包括金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池、无汞碱性锌锰原电池和可充电电池、锂或锂离子塑料蓄电池和燃料电池等。这些电池目前已经大量使用或正在研制开发中，其中包括利用太阳能进行能量收集和储存的电池。

环保电池

高性能、无污染的电池

环保电池，是指近年来已投入使用或正在研制、开发的一类高性能、无污染电池。目前已经大量使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰原电池和可充电电池以及正在研制、开发的锂或锂离子塑料蓄电池和燃料电池等都属于这一范畴。此外，目前已广泛应用并利用太阳能进行光电转换的太阳电池（又称光伏发电），也可列入这一范畴。

基本信息

中文名	环保电池
外文名	Environmental protection battery
领域	电力工程
特点	高性能、无污染
类型	高性能、无污染的电池
例子	锂离子蓄电池

收起

分类

氢化物镍蓄电池

金属氢化物镍蓄电池（ni-mh）与镉镍蓄电池（ni-cd）有相同的工作电压（1.2v），但由于采用稀土合金或tini合金贮氢材料作为负极活性物质，取代了致癌物质镉，不仅使这种新型电池成为一种绿色环保电池，而且使电池的比能量提高了近40％，达到60-80wh/kg和210-240wh/l。这种电池是90年代初逐步实现产业化，并且首先使用于手机电池。目前虽然它在手机上的主导地位逐步被锂离子电池取代，但是在欧美手机应用中，其市场占有率仍在50％左右。

锂离子蓄电池

锂离子蓄电池（li-ion）系由可使锂离子嵌入及脱嵌的碳作负极，可逆嵌锂的金属氧化物作正极（licoo2、&linio2或limn2o4）和有机电解质构成，其工作电压为3.6v，因此一个锂离子电池相当于三个镉镍或金属氢化物镍电池。由此这种电池的比能量是可以超过100wh/kg和280wh/l，又大大超过了金属氢化物镍蓄电池的比能量。鉴于以上优点，自1993-2000年短短的几年中，其生产量和使用量以极高的速度增长。

碱性锌锰干电池

碱性锌锰干电池（alkaline）较同尺寸普通干电池具有更高的容量，并具有大电流放电的能力。近年来已应用了无汞锌粉，因此使这种电池成为一种绿色电池，并成为原电池中的主流产品，目前碱性锌锰干电池仍然是bp机使用最多的电源。同时，世界各国也关注这种电池的可充性，美国一家公司已推出可充碱锰电池，产品应用缓慢增长中。这种电池保持了原电池的放电特性，而且能再充电使用几十次至几百次（深充放电循环寿命约25次）。

锂塑料蓄电池

锂塑料蓄电池（lip）是金属锂为负极，导电聚合物作电解质的新型电池，其比能量已达到170wh/kg和350wh/l。锂离子塑料蓄电池则是将目前锂离子蓄电池中的有机电解液贮存于一种聚合物膜中，或是使用导电聚合物为电解质，使电池中无游离电解液。这种电池可以用铝塑料复合膜实现热压封装，具有重量轻、形状可任意改变，安全性更好的特点。

燃料电池

燃料电池（fc）则是一种利用燃料（如氢气或含燃料）和氧化剂（如纯氧或空气中的氧）直接连续发电的装置，由于避开了卡诺循环的限制，这种发电装置不仅效率高（电化学反应转换效率可高达40％以上），且无污染气体排出，因此是未来的高效和清洁发电方式。国内外许多公司都在致力于发展适合手机、笔记本计算机的pem燃料电池，一旦投入应用，其经济效益极大。

密封铅酸蓄电池是铅酸蓄电池的一种。

以下新型绿色电池技术和相关产业发展尤为迅速。

1.贮氢材料及金属氢化物镍蓄电池镍氢电池（ni-mh rechargeable battery）

2.锂离子嵌入材料及液态电解质锂离子蓄电池

3.聚合物电解质锂蓄电池或锂离子蓄电池

4.锌空气电池和pem燃料电池

绿色有机物电池

耶路撒冷的研究者开发了所谓的「马铃薯电池」，也就是将锌和铜电极插到煮过的马铃薯里，简单的「煮」的过程就能让电力变为原本的10倍，使得马铃薯电池有机会成为发展中国家便宜而随处可得的电力来源。可谓是真正的绿色环保电池。Yissum研发公司无偿将这个技术提供给任何有兴趣的发展中国家。虽然在蓄电量上和我们习惯的锂电池有不小的差距，但可是完全100%环保的。

Yissum研发公司，利用耶路撒冷希伯来大学的技术，正在开发名为“solid organic electric battery based upon treated potatoes（基于马铃薯涂层的固体有机电池）”的新电池，简单来说就是马铃薯驱动的电池。这种电池为世界上缺乏电力设施的地区提供了一种简单的、可持续的、可靠的满足电力需求的廉价方案。

希伯来大学的研究人员发现，马铃薯涂层增强了盐桥能力，因此有马铃薯涂层的电池产生的电能是无马铃薯涂层电池的十倍。成本分析显示，新的电池比现有的商业电池如1.5 Volt D电池和Energizer E91电池便宜5到50倍。

太阳能电池

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

太阳能电池的分类

一、硅太阳能电池

二、多元化合物薄膜太阳能电池

三、聚合物多层修饰电极型太阳能电池

四、纳米晶太阳能电池

五、有机薄膜太阳能电池

六、染料敏化太阳能电池

七、塑料太阳能电池

电池使用常识

电池充电

环保电池

不同电池各有特性，用户必须依照厂商说明书指示的方法进行充电。在待机备用状态下，电话也要耗费电池，如果要进行快速充电，宜先将手机关闭或把电池拆下进行充电。

快速充电

有些自动化的智能型快速充电器当指示灯信号转变时，只表示充满了90%，充电器会自动改用慢速充电将电池完全充满。用户最好将电池完全充满后使用，否则会缩短使用时间。

电池记忆效应

如果电池属镍镉电池，长期不彻底充、放电，会在电池内留下痕迹，降低电池容量，这种现象被称为电池记忆效应。

定期消除记忆

方法是把电池完全放电，然后重新充满。放电可利用放电器或具有放电功能的充电器，也可以利用手机待机备用模式，如要加速放电可把显示屏及电话按键的照明灯打开。要确保电池能重新充满，应依照说明书的指示来控制时间，重复充、放电两至三次。

锂电池的储存

锂电池可贮存在环境温度为-5°C—35°C，相对湿度不大于75%的清洁、干燥、通风的室内，应避免与腐蚀性物质接触，远离火源及热源。电池电量保持标称容量的30%到50%。推荐贮存的电池每6个月充电一次。

环保知识

废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。中国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，中国目前有1400多家电池生产企业，1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年中国干电池的生产量达到140亿只，而同年世界干电池的总产量约为300亿只。

如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染人们生存的环境。据调查，废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏人们的水源，侵蚀人类赖以生存的庄稼和土地，人们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染，相当于一个人一生的用水量；废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限，也将对人体造成危害。废旧电池中的重金属会影响种子的萌发与生长。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染，危及水生物的生存和水资源的利用，间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地，使土地酸化和盐碱化，这就如同埋在人们身边的一颗定时炸弹。因此，对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算，全年消耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。尽管先进的科技已给了们正确的指向，但中国的电池污染现象仍不容乐观。目前中国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，最终通过各种途径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集，然后经过食物链进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒，日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。

电池一般分为一次性电池和充电电池。主要的一次性电池包括锌锰电池(含锌及二氧化锰)、锌汞电池（含锌及氧化汞）及锂电池等几类。主要的充电电池则包括镉—镍、铁—镍、锌—银、锌—空气和锂—硫化铁及铅酸蓄电池等。人们日常生活中使用最多的是锌锰电池及锌汞电池，而使电池造成污染的主要是汞（Hg）和镉(Cd)。

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