可充电电池

可充电电池，是一种类型的电的电池可充电、放电到负载，并多次充电，而不是一次性的或一次电池，其被充分供给使用后充电并丢弃。它由一个或多个电化学电池组成。使用术语“蓄能器”是因为其通过可逆的电化学反应来蓄积和存储能量。可充电电池有多种不同的形状和尺寸，包括纽扣电池 到兆瓦系统连接到稳定的配电网络。使用了几种不同的电极 材料和电解质组合，包括铅酸、锌空气、镍镉（NiCd）、镍金属氢化物（NiMH）、锂离子（Li-ion）、磷酸铁锂（LiFePO4） ，以及锂离子聚合物（Li-ion polymer）。

通常，可充电电池最初的成本要比一次性电池高，但总拥有成本和对环境的影响要低得多，因为在需要更换之前，它们可以廉价地多次充电。某些类型的充电电池具有与一次性类型相同的大小和电压，并且可以与它们互换使用。

使用可充电电池的设备包括汽车启动器、便携式消费设备、轻型车辆（例如电动轮椅、高尔夫球车、电动自行车和电动叉车）、工具，不间断电源和电池存储电站。混合动力内燃机和电动汽车中的新兴应用推动了这项技术的发展，以降低成本、重量和尺寸，并延长其使用寿命。

较旧的可充电电池自放电相对较快，需要在首次使用之前进行充电；一些较新的低自放电NiMH电池可以保持充电数月，并且通常出厂时已充电至其额定容量的70％。

电池存储发电站使用可充电电池进行负载平衡（在高峰时段不易使用时存储电能）和可再生能源使用（例如白天存储光伏阵列产生的电能，晚上使用）。负载均衡降低了发电厂必须能够产生的xxx功率，从而降低了资本成本以及对发电厂进行调峰的需求。

根据Research and Markets的报告，分析师预测，全球充电电池市场将在2018-2022年期间以8.32％的复合年增长率增长。

小型可充电电池可以为便携式电子设备、电动工具、电器等供电。重型电池为电动汽车提供动力，从踏板车到机车和轮船。它们用于分布式发电和独立电源系统中。

在充电过程中，正极活性物质被氧化、产生电子，而负极物质被还原，消耗电子。这些电子构成了在外部电路中流动的电流。所述电解质可以用作用于内部简单的缓冲离子对之间的流动电极，如在锂离子和镍-镉电池，或者它可以是在积极参与电化学反应，如在铅酸电池。

用于为可充电电池充电的能量通常来自使用交流市电的电池充电器，尽管有些充电器可以使用车辆的12伏直流电源插座。电源的电压必须高于电池的电压以迫使电流流入其中，但不要过高，否则可能会损坏电池。

充电器需要几分钟到几个小时才能为电池充电。没有电压或温度感应功能的慢速“哑巴”充电器将以低速率充电，通常需要14个小时或更长时间才能充满电。根据型号的不同，快速充电器通常可以在两到五个小时内给电池充电，而最快的充电时间只有十五分钟。快速充电器必须具有多种检测电池何时充满电（端子电压、温度等变化）的方法，以在有害的过度充电或过热发生之前停止充电。最快的充电器通常装有冷却风扇，以防止电池过热。用于快速充电的电池组可以包括充电器用来保护电池组的温度传感器。传感器将具有一个或多个其他电触点。

不同的电池化学需要不同的充电方案。例如，某些类型的电池可以从恒定电压源安全地充电。其他类型的电池需要用稳定的电流源充电，该电流源会在电池达到完全充电的电压时逐渐减小。电池充电不正确会损坏电池；在极端情况下，电池可能会过热，着火或爆炸性地释放其内装物。

可充电电池只是几种类型的可充电能量存储系统之一。可充电电池的几种替代物已经存在或正在开发中。对于诸如便携式收音机之类的用途，可充电电池可以由发条机构代替，这些发条机构可以用手上紧，驱动发电机，尽管该系统可用于给电池充电而不是直接操作收音机。手电筒可以直接由发电机驱动。用于运输，不间断电源系统和实验室，飞轮储能系统将能量存储在旋转的转子中，以便在需要时转换为电能；这样的系统可以用于提供大的功率脉冲，否则该大功率脉冲在公共电网上是令人讨厌的。

还使用了超级电容器（极高价值的电容器）。2007年推出了电动螺丝刀，该螺丝刀可在90秒内充电，并能驱动使用可充电电池的设备拧下大约一半的螺丝，并且已经生产了类似的手电筒。为了与超级电容器的概念保持一致，可以将贝塔伏特电池用作向二次电池提供a流充电的方法，从而xxx延长了所使用电池系统的寿命和能量容量。这种类型的布置通常被业内人士称为“混合贝塔伏特电源”。

正在开发用于运输的超级电容器，其使用大电容器来存储能量，而不是用于混合动力车辆中的可充电电池组。与电池相比，电容器的一个缺点是端子电压迅速下降。剩余25％初始能量的电容器将具有一半的初始电压。相比之下，电池系统的端电压往往直到几乎耗尽才迅速下降。该终端电压降使用于超级电容器的功率电子器件的设计复杂化。但是，与可充电系统相比，在循环效率，寿命和重量方面都有潜在的好处。中国从2006年开始在两条商业公交线路上使用超级电容器；其中之一是上海的11号线。

用于专门用途的液流电池通过更换电解液进行充电。液流电池可以被视为一种可充电燃料电池。

可充电电池的研究包括开发新的电化学系统以及延长寿命和电流类型的容量。