電池查看源代码讨论查看历史
 | 本條目存在以下問題，請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法。
|
電池(Battery): 簡單來說就是一種儲能設備(Energy Storage)。 狹義定義: 將本身儲存的化學能轉成電能的裝置 。廣義定義: 將預先儲存起的能量轉化為可供外用電能的裝置。 因此，像太陽能電池(Solar Cell)，燃料電池(Fuel Cell)等都不能儲存電能，不能算是電池，應該算是發電裝置。
電池種類
一次電池
一次電池又稱原電池，是屬於化學電池的一種，將化學能轉變為電能進而提供電力給外部使用。只可放電一次稱之為一次電池。它有別於可以反複多次充電後再放電的蓄電池。
➤碳鋅電池：陽極使用鋅（Zn）放出電子，陰極使用二氧化錳（MnO2）包覆碳棒（石墨），電解液為氯化銨水溶液。碳鋅電池的價格便宜、製造簡單，但是不適合大電流連續放電，而且放電電壓不穩定。
➤鹼性電池：陽極使用鋅放出電子，陰極使用二氧化錳，電解液為氫氧化鉀水溶液，由於氫氧化鉀是一種鹼性物質，故稱為「鹼性電池」。鹼性電池的放電電流較大、放電電壓穩定，但是價格較高。
➤氫氧電池：陽極使用鋅放出電子，陰極使用二氧化錳與氫氧化鎳（NiOH）包覆碳棒，電解液為氯化銨與氯化鋅水溶液。氫氧電池的能量密度是鹼性電池的二倍，也是目前能量密度最高的一次電池，但是價格較高因此沒有被大量使用。
➤汞電池（水銀電池）：陽極使用鋅放出電子，陰極使用氧化汞及碳粉混合物，電解液為氧化鋅與氫氧化鉀水溶液。汞電池體積小、能量密度高、放電電壓穩定，常用於電子計算機、電子錶，而且價格較低，但是使用後丟棄，電池內的汞會造成環境污染。
➤銀電池：陽極使用鋅放出電子，陰極使用氧化銀及碳粉混合物，電解液為氧化鋅與氫氧化鉀水溶液。銀電池體積小、能量密度高、放電電壓穩定，常用於電子計算機、電子錶，但是價格較高。 [1]
二次電池
二次電池:是指可以重複充放電的電池。
➤鉛蓄電池：陽極使用鉛（Pb）放出電子，陰極使用氧化鉛（PbO2），電解液為硫酸水溶液，由於硫酸是一種酸性物質，故又稱為「鉛酸電池」。鉛蓄電池是第一個商業化與最廣泛使用的二次電池，結構簡單、重覆使用壽命長、操作溫度範圍大、價格便宜，但是體積龐大、重量較重、不易攜帶，主要使用在汽車電池，通氣式的鉛蓄電池需要定期加水補充水分的蒸發，最近幾年已經有密閉式的鉛蓄電池出現，不需要加水補充比較方便。
➤鎳鎘電池：陽極使用鎘（Cd）放出電子，陰極使用二氧化鎳，電解液為鹼性液體。鎳鎘電池體積小，原本是使用量最大的二次電池，曾經廣泛的應用在各種電子產品，但是使用後丟棄，電池內的鎘會造成環境污染，而且記憶效應較大，目前已經禁止使用了。
➤鎳氫電池：陽極使用氫氧化鎳放出電子，陰極使用儲氫合金吸收電子同時放出氫原子，電解液為鹼性液體。鎳氫電池的能量密度是鎳鎘電池的二倍，組成材料與鎳鎘電池相似，由於不含鎘比較不會造成環境污染，而且記憶效應較小，所以目前已經取代鎳鎘電池廣泛的應用在各種電子產品。如何增加能量密度必須改良儲氫合金，由於儲氫合金是所有必須使用氫能的電池都要使用的技術，是氫能產業重要的技術，請參考＜燃料電池＞的詳細介紹。
➤鋰電池：陽極將鋰離子嵌在石墨結構中，陰極使用鋰鈷氧化物（LiCoO2）、鋰鎳氧化物（LiNiO2）或鋰錳氧化物（LiMn2O4），電解液為鋰離子化合物有機溶液，後面會再特別針對鋰電池詳細介紹。 [2]
電池的原理
所有的電池的基本結構都是由陽極（負極）與陰極（正極)為基礎，基本上都是由陽極（Anode）發生的化學反應產生電子（Electron）與陽離子（Ion），電子流入各式電子零件推動零件工作，也就是我們所稱的電能；陽離子則經由電解液穿越多孔性的隔離膜到達陰極；最後陽離子與電子在陰極（Cathode）結合。
電池的能量密度
重量能量密度(Wh/Kg) 重量能量密度是指電池能量和質量之間的關係，電池能量是電池的額定電壓與電容量的相乘積，重量能量密度以Wh／Kg(瓦時／公斤)，當在一定的重量所擁有的能量越高，代表其電池容量越高。在相同的瓦時電池其重量能量密度越大者其重量越輕，反之重量能量密度越小者其重量越重。
體積能量密度(Wh/L) 體積能量密度是每單位體積所攜帶的能量，電池能量是電池的額定電壓與電容量的相乘積，每單位體積以公升表示，體積能量密度以Wh／L(瓦時／公升)，當在一定的體積所擁有的能量越高，代表其電池容量越高。在相同的瓦時電池其體積能量密度越大者其體積越小，反之體積能量密度越小其體積越大。
電池的記憶效應
每次充電時，在負極有氫氧化鎘與電極作用，產生金屬鎘而沈積於負電極表面，放電時，負電極表面的金屬鎘反應形成氫氧化鎘，這是溶解－沈積的反應；當充放電不完全時，電極內的鎘金屬會慢慢地產生大結晶體而使以後的化學反應受到阻礙，導致電容量在實質的表現上減少，此即所謂記憶效應。早期使用鎳鎘電池時，此效應最為明顯。
鎳鎘電池因具有強烈的記憶效應，很容易因充放電不良，而造成可用容量降低，須約在使用十次後，做一次完全充放電，若已有記憶效應時，則可以連續做三次至五次完全充放電來釋放記憶。鎳氫電池因記憶效應較弱（可說是幾乎沒有），因此約在使用過約五十次時，做一次完全充放電即可。
自放電效應
電池的自放電效應，是指電池在充滿電能之後，如果沒有立刻使用，則電池內的化學物質仍然會產生化學反應，造成儲存的電能慢慢減少，在所有的二次電池中，自放電效應最嚴重的是鉛蓄電池與鎳鎘電池，最輕微的是鋰電池。
原电池电解池原理对比
铅蓄电池结构与工作原理K