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1、1 LED 灯具知识培训教程2 摘要:本教程为灯具业务部新晋员工岗前培训用,教程主要内容为LED 灯具专业知识,阐述了一个专业的销售人员所需的各种知识,是提升销售人员个人能力的途径,也是岗前和日常培训的极佳教程,可作为自学和专业培训用.3 目录：（LED专业知识）第一节 LED 基础知识第二节电光源基础知识及其分类第三节电池的基础知识及其分类第四节 LED生产工艺第五节 LED封装工艺第六节大功率 LED的封装技术第七节 LED的几个主要生产商第八节 LED灯具的特点:第九节常见的 LED灯具第十节热管散热技术第十一节 LED 目前在照明行业中的主要应用范围第十二节LED 光源与传统光源的比较
2、第十三节照明设计原理第十四节LED 照明术语第十五节LED 的标准4 LED专业知识第一节 LED基础知识光是什么？光是电磁波，可见光是波长为380-780 纳米的电磁波。小于 380 纳米的电磁波为紫外线，如X-射线；大于 700 纳米的电磁波为红外线，如微波、广播无线电波。波长单位为纳米，相当于十亿分之一米。LED 是什么？（Llighting Emitting Diode）即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用 固体半导体芯片 作为发光材料，在半导体中通过 载流子 发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光，照明产品就是利用作为光源制造出
3、来的照明器具。当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，发光产品的应用正吸引着世人的目光，作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以为代表的新型照明光源时代。被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来，世界上一些经济发达国家围绕的研制展开了激烈的技术竞赛，美国从2000 年起投资 5 亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在 2000年 7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下，2003年 6
4、 月份首次提出发展半导体照明计划。半导体发光二极管工作原理、特性、应用及光学特性（一）LED 发光原理发光二极管是由-族化合物，如 GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN 结。因此它具有一般P-N 结的 I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N 区注入 P 区，空穴由 P区注入 N 区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发光是在 P 区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合
5、外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在近PN 结面数 m 以内产生。可见光（波长在 380nm 紫光 780nm红光），比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。5（二）LED 的特性1极限参数的意义（1）允许功耗 Pm:允许加于 LED 两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED 发热、损坏。（2）最大正向直流电流IFm：允许
6、加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。（3）最大反向电压 VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。（4）工作环境 topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。2电参数的意义（1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长。（2）发光强度 IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度，符号坎德拉（cd）。由于一般 LED 的发光强度小，所以发光强度常用 坎德拉(mcd)作单位。（3）光谱半宽度:它表示发光管的光谱纯度.是指图 3 中 1/2 峰值
7、光强所对应两波长之间隔.（4）半值角 1/2 和视角：1/2 是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。半值角的 2 倍为视角（或称半功率角）。给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线（法线）AO 的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度越大，相对发光强度越小。（5）正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根 据需要选择 IF 在 0.6IFm 以下。（6）正向工作电压 VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在 IF=20mA 时测得
8、的。发光二极管正向工电压VF 在 1.43V。在外界温度升高时，VF 将下降。（7）V-I 特性：发光二极管的电压与电流的关系可用在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。由 V-I 曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR10A 以下。（三）LED 的分类1按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片，上述各种6 颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。2按发
9、光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及 20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把 5mm的记作 T-1（3/4）；把4.4mm 的记作 T-1（1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5 20 或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。（2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为20 45。（3）散射型。这是
10、视角较大的指示灯，半值角为45 90 或更大，散射剂的量较大。3按发光二极管的结构分按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。4按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED（发光强度 100mcd）；把发光强度在10100mcd 间的叫高亮度发光二极管。一般 LED 的工作电流在十几mA 至几十 mA，而低电流 LED 的工作电流在2mA 以下（亮度与普通发光管相同）。除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。（四）LED 的光学特性1.LED发出的光既不是单色光,也不是宽带光,而是结余二者之间.2.LED光源似点光
11、源又非点光源.3.LED发出光的颜色随空间方向不同而不同.4.恒流操作下的 LED的结温强烈影响着正向电压VF.第二节电光源基础知识及其分类(一)基础知识利用电能做功，产生可见光的光源叫电光源。利用电光源照明，称为电照明：电照明按发 光的方法 不同可分为 电阻发光、电弧发光、气体发光和荧光粉发光 四类；按照明使用 的性质分为一般照明、局部照明和装饰照明 三类：按照明使用的方式分为连续照明和间断照明两类；按电光源的起动方式分为电压自适应和辅助触发两类等。一、电光源的发光方法1.电阻发光,这是一种利用导体自身的固有电阻通电后产生热效应，达到炽热程度而发光的方法。如常用的白炽灯、碘钨 灯等。2.电弧
12、发光,这是一种利用二电极的放电产生高热电弧而发光的力法。如碳精灯.3.气体发光,这是一种在透明玻璃管内注入稀薄气体和金属蒸气，利用二极放7 电使气体高热而发光的方法。如钠灯、镝灯 等。4.荧光粉发光,这是一种在透明玻璃管内注入稀薄气体或微量金属，并在玻璃管内壁涂上一层荧光粉，借二极放电后利用气体的发光作用使荧光粉吸收再发出另一种光的方法如 荧光灯 等。二、电光源的起动方式1.电压自适应，这类灯泡，只要给它加上额定电压即可正常工作。如白炽灯、溴钨灯等。2.辅助触发型。这类灯泡，供给其额定电压它并不工作，而是需要一个较额定电压高的辅助触发电压进行启动，然后才能工作，如荧光灯。三.寿命电光源的寿命是
13、电光源的重要性能指标，用燃点小时数表示。1.平均寿命光源从第一次点燃起，一直到损坏熄灭为止，累计燃点小时数称为光源的全寿命。电光源的全寿命有相当大的离散性，即同一批电光源虽然同时点燃，却不会同时损坏，它们将有先有后陆续损坏，且可能有较大的差别，因此常用平均寿命的概念来定义电光源的寿命。取一组电光源作试样，从一同点燃起计时，到 50%的电光源试样损坏为止，所经过的小时数就是该组电光源的平均寿命。一般光通量衰减较小的光源常用平均寿命作为其寿命指标，例如卤钨灯。2.有效寿命电光源在使用过程中光通量将随时间的增加而逐渐衰减。有些电光源的光通量衰减到一定程度时，虽然光源尚未损坏，但它的光效明显下降，继续
14、使用极不经济。电光源从点燃起，一直到光通量衰减到某个百分比所经过的燃点时数就称为光源的有效寿命。一般取70%-80%额定光通量作为更换光源的依据。荧光灯一般用有效寿命作为其寿命指标。3.启燃与再启燃时间电光源启燃时间是指正常工作的的光源熄灭后再将其点燃所需要的时间。热辐射光源启燃时间一般不足1 秒钟，可认为是瞬时启燃的；气体放电光源的启燃时间从几秒钟到几分钟不等，取决于光源的种类。电光源的再启燃时间是指正常工作着的光源达到额定光通量输出所需的时间，大部分高压气体放电光源的再启燃时间比启燃时间更长，这是因为再启燃时要求这种光源冷却到一定的温度才能正常启燃，即增加了冷却所需要的时间。近年来，电光源
15、的发展突飞猛进，就其品种而言，五光十色，成千上万；但就其发光机理来说，可归纳为如下几类：（一）热辐射光源 1.白炽灯 2.卤钨灯（二）气体放电光源1.低压放电灯例如：（1）低压水银荧光灯（2）低压钠灯（3）低压高频无极放电灯2.高压放电灯例如：（1）高压汞灯（2）金属卤化物灯（3）高压钠灯（4）高压高频无极放电灯3.超高压放电灯例如：（1）超高压汞灯（2）超高压氙灯（三）半导体光源(二)LED 电源的分类8 LED 虽然在节能方面比普通光源的效率高，但是LED 光源却不能像一般的光源一样可以直接使用公用电网电压，它必须配有专用电压转换设备，提供能够满足 LED 额定的电压和电流，才能使LED
16、正常工作，也就是所谓的LED 专用电源。但由于各种规格不同的LED 电源的性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的 LED 专用电源，才能真正展露出LED 光源高效能的特性。因为低效率的 LED 电源本身就需要消耗大量电能，所以在给 LED 供电的过程中就无法凸显 LED 的节能特点。总之，LED 电源在 LED 工作中的稳定性、节能性、寿命长短等方面具备重要的作用。LED 的电源有哪些分类呢？一、LED 电源按驱动方式 可以分为 两大类：A.恒流式：1、恒流驱动电路驱动LED 是很理想的，缺点就是价格较高。2、恒流电路虽然不怕负载短路，但是严禁负载完全开路。3、恒流驱动电路输出的电流是恒
17、定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化。4、要限制 LED 的使用数量，因为它有最大承受电流及电压值。B.稳压式：1、稳压电路确定各项参数后，输出的是固定电压，输出的电流却随着负载的增减而变化。2、稳压电路虽然不怕负载开路，但是严禁负载完全短路。3、整流后的电压变化会影响LED 的亮度。4、要使每串以稳压电路驱动LED 显示亮度均匀，需要加上合适的电阻才可以。二、LED 电源按电路结构 可以分为六类：1、常规变压器降压：这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般在45%60%，因为可靠性不高，所以一般很少用。2、电子变压器降压：这种电源结构不足之处
18、是转换效率低，电压范围窄，一般180240V，波纹干扰大。3、电容降压：这种方式的 LED 电源容易受电网电压波动的影响，电源效率低，不宜LED在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过 LED 的瞬间电流极大，容易损坏芯片。4、电阻降压：这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。因为电路通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，并且降压电阻本身还要消耗很大部分的能量。5、RCC 降压式开关电源：这种方式的 LED 电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在70%80%，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹系数较大，异
19、常情况负载适应性差。9 6、PWM 控制式开关电源：目前来说，PWM 控制方式设计的 LED 电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高，一般都可以高达80%90%，并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的LED 电源主要由四部分组成它们分别是：输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM 稳压控制部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可靠性电源。第三节电池的基础知识及其分类电池的种类：1.依外形区分一般圆柱形例：1 号/2 号/5 号/7 号等，适用于一般电子商品。钮扣形例：水银电池，适用于电子表、助听器等。方形例：9V电池，适用于无线麦
20、克风、玩具等。薄片形例：太阳能电池板，适用于计算机、户外建物。2.依使用次数区分一次电池：用完即丢，无法重复使用者，如：碳锌电池、碱性电池、水银电池、锂电池。二次电池：可充电重复使用者，如：镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。3.依用途区分工业用例：工厂使用于产品内建者，属特定外型或多粒组成，如：电动工具、通讯用电池等。消费性使用例：一般消费者使用，可于市面购置更换者，使用量最多的为圆柱形凸头电池。服务寿命电池是一种化学物质，因而也是有一定服务寿命的，诸如干电池（包括普通的碱性电池）等一次电池是不能充电的，服务寿命当然只有一次。对于充电电池，一般我们以充电次数来衡量其
21、服务寿命的长短。镍镉电池的循环使用寿命在300700 次左右，镍氢电池的可充电次数一般为 4001000 次，锂离子电池为500800 次。充电电池的服务寿命不仅受制作电池采用的原料、制 作工艺等因素的影响，还与电池的充放电方法及实际使用情况有密切关系。例如，某人于1985 年开始使用的 6 节 HITACHI（日立）镍镉电池，一直到现在还在继续使用，只是电池容量有些降低了。看来，只要使用方法合理，充电电池是完全可以达到甚至大大超过标称的服务寿命的。干电池 carbon-zincdry batteries 碱锰电池 alkaline 一次性电池 manganese batteries)prim
22、ary batteries 锂电池 lithium batteries 铅酸电池 lead batteries 化学电池二次电池镍镉电池(Ni-Cd)chemical batteries(secondary batteries 10 镍氢电池 Ni-MH 锂离子电池 Li-ion 其它 other 燃料电池 fuel cell 物理电池 physical energy 太阳电池 solar cellbatteries 微生物电池常用设备常用电池一次/二次电池酸性/碱性/有机类常见尺寸汽车用启动电源铅酸电池二次电池酸性方型普通摄像机电池铅酸电池二次电池酸性方型火车启动电源、电动车镍镉/镍氢电池二
23、次电池碱性方性、圆柱型手机电池镍氢/锂电池二次电池碱性/有机介质方型手电筒锌锰电池一次电池酸性/中性/碱性1 号/2 号/5 号传呼机锌锰电池一次电池碱性5 号/7 号高档模拟相机锂电池一次电池有机介质圆柱型电池有多少种类？化学电池 按工作性质 可分为：一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）铅酸蓄电池。其中：一次电池可分为：糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为：镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。什么是锌-锰干电池？锌-锰电池又称勒
24、兰社（Leclanche）电池，是法国科学家勒兰社（Leclanche）于 1868 年发明的由锌（Zn）作负极，二氧化锰（MnO 2）为正极，电解质溶液采用中性氯化铵（NH 4 C1）、氧化锌（ZnC1 2）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。什么是碱性锌锰电池？指 20 世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。电池使用氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）的水溶液做电解质液，采用了与
25、锌锰电池相反的负极结构，负极在内为膏状胶体，用铜钉做集流体，正极在外，活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接，正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。电池由哪几部分构成？任何一种电池由四个基本部件组成，四个主要部件是两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。什么是绿色环保电池？指近年来已投入使用和正在研制的一类高性能、无污染电池，包括目前已投入使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池，正在推广使用的无汞碱性锌锰原11 电池，及燃料电池、太阳能电池（光伏电池）等。什么是铅酸蓄电池？1859 年法国普兰特（Plante）发现，由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池槽）等 5 个基本部分组成。用二氧化铅
26、作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。什么是镉镍电池和金属氢化物电池？二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极，以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液，金属镉或金属氢化物作负极。金属氢化物电池为20 世纪 80 年代末，利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成，是小型二次电池主导产品。什么是锂电池？指以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称锂电池，分为一次锂电池和二次锂电池。什么是锂离子电池？指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极，锂的化合物作正极，混合电解液作电解质液制成的电池。什么是燃料电池？指一种利用燃料（如氢
27、气或含氢燃料）和氧化剂（如纯氧或空气中的氧）直接连接发电的装置。它具有效率高、电化学反应转换效率可达40%以上，且无污染气体排出的特点。化学电池中的主要成分：什么是锌？锌是一种灰白色金属，微带蓝色。符号 Zn，原子序数 30，比重 7.14g/cm 3，熔点 419.5 摄氏度，沸点 907摄氏度，锌广泛用于电镀工业及制造黄铜等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、银、镉等共存成为多金属矿。什么是锰？锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰色金属，符号 Mn，原子序数 25，原子量 54.94，比重
28、 7.4g/cm 3，熔点 1250 摄氏度，是一种难熔的重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然界中主要以软锰矿形式存在。什么是汞？汞俗称 水银，符号 Hg，原子量 200.6，为银白色液态金属，易流动，密度13.546g/cm 3，熔点 38.89 摄氏度沸点 356.95 摄氏度，汞蒸气吸入人体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用于科学测量仪器中。什么是镍？镍为银白色金属，符号Ni，原子量 58.69，密度 8.902g/cm 3。镍能与许多金属组成合金，主要与铁作合金，以制造特种钢，在现代各项工业中都得到广泛利用。什么是镉？镉是银白色软金属，符号Cd，原子序数 48，原子量 11
29、2.41，密度 8.64g/cm 3，熔点 320.9 摄氏度，沸点 767.3 摄氏度。镉主要存在于锌的各类矿石中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性能，在工业上用途极广。12 什么是锂？锂是银白色金属，符号Li，原子序数 3，原子量 6.94，锂质软，易受空气氧化而变暗，通常储存在液体石蜡中，是比重最轻而比热最大的金属。可制合金，锂在原子能工业中有重要用途。1.化学电池化学电池，是指通过电化学反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。经过长期的研究、发展，化学电池迎来了品种繁多，应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置，小到以毫米计的品种。无时无刻不在为我们的
30、美好生活服务。现代电子技术的发展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。现代社会的人们，每天的日常生活中，越来越离不开化学电池了。现在世界上很多电化学科学家，把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。2.干电池和液体电池干电池和液体电池的区分仅限于早期电池发展的那段时期。最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成。后来推出了以糊状电解液为基础的电池，也称做干电池。现在仍然有“液体”电池。一般是体积非常庞大的品种。如那些做为不间断电源的大型固定型铅酸蓄电池或与太阳能电池配套使用的铅酸蓄电池。对于移动设备，有些使用的是全密封，免维护的铅酸蓄电池，
31、这类电池已经成功使用了许多年，其中的电解液硫酸是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。3.一次性电池和可充电电池一次性电池俗称“用完即弃”电池，因为它们的电量耗尽后，无法再充电使用，只能丢弃。常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池和镁锰电池。可充电电池按制作材料和工艺上的不同,常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池。其优点是循环寿命长，它们可全充放电200多次，有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高。普通镍镉、镍氢电池使用中，特有的记忆效应，造成使用上的不便，常常引起提前失效。4.燃料电池燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反应直
32、接转化成电能的装置5.染料敏化太阳能电池电池 电池的安全性测试项目有哪些？内部短路测试持续充电测试过充电大电流充电强迫放电坠落测试从高处坠落测试穿透实验平面压碎实验切割实验低气压内搁置测试热虐实验13 浸水实验灼烧实验高压实验烘烤实验电子炉实一般分为：1、2、3、5、7 号，其中 5 号和 7 号尤为常用，所谓的AA 电池就是 5 号电池，而 AAA 电池就是 7 号电池！AA、AAA 都是说明电池型号的。例如:AA 就是我们通常所说的5 号电池，一般尺寸为：直径14mm，高度 49mm;AAA 就是我们通常所说的7 号电池，一般尺寸为：直径11mm，高度 44mm。以下是来自本站：镍氢电池论
33、坛网友补充另附电池知识若干:说说常见的“AAAA,AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”这些型号AAAA 型号少见，一次性的AAAA 劲量碱性电池偶尔还能见到，一般是电脑笔里面用的。标准的AAAA(平头)电池高度 41.5 0.5mm,直径 8.1 0.2mm。AAA 型号电池就比较常见，一般的MP3 用的都是 AAA 电池，标准的 AAA(平头)电池高度 43.6 0.5mm，直径 10.1 0.2mm。AA 型号电池就更是人尽皆知，数码相机，电动玩具都少不了AA 电池，标准的 AA(平头)电池高度 48.0 0.5mm，直径 14.1 0.2mm。只有一个 A 表示型号的电池不常见，这一
34、系列通常作电池组里面的电池芯，我经常给别人换老摄像机的镍镉，镍氢电池，几乎都是4/5A，或者 4/5SC 的电池芯。标准的 A(平头)电池高度 49.0 0.5mm，直径 16.8 0.2mm。SC 型号也不常见，一般是电池组里面的电池芯，多在电动工具和摄像机以及进口设备上能见到，标准的SC(平头)电池高度 42.0 0.5mm,直径 22.1 0.2mm。C 型号也就是二号电池，用途不少，标准的C(平头)电池高度 49.5 0.5mm,直径25.3 0.2mm。D 型号就是一号电池，用途广泛，民用，军工，特异型直流电源都能找到D型电池，标准的 D(平头)电池高度 59.0 0.5mm,直径
35、32.3 0.2mm。N 型号不常见，我还不知道啥东西里面用，标准的N(平头)电池高度28.5 0.5mm,直径 11.7 0.2mm。F 型号电池，现在是电动助力车，动力电池的新一代产品，大有取代铅酸免维护蓄电池的趋势，一般都是作电池芯（个人见解：其实个太大，不好单独使用，呵呵）。标准的 N(平头)电池高度 89.0 0.5mm,直径 32.3 0.2mm。大家注意到，（平头）字样，指的是电池正极是平的，没有突起，使用做电池组点焊使用的电池芯，一般同等型号尖头的（可以用作单体电池供电的），在高度上就多了 0.5mm。以此类推，我不逐一解释。还有，电池很多的时候并不是规规矩矩的“AAA,AA,
36、A,SC,C,D,N,F”这些主型号，前面还时常有分数“1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5”，这些分数表示的是池体相应的高度，例如“2/3AA”就是表示高是一般 AA 电池的 2/3 的充电电池；再如“4/5A”就是表示高是一般A 电池的 4/5 的充电电池。还有一种型号表示方法，是五位数字，例如，14500，17490，26500，前两位数字是指池体直径，后三位数字是指池体高，例如14500 就是指 AA 电池，即大约 14mm 直径，50mm 高充电池的记忆效应14 此效应对于早期使用镍镉电池最为明显，当每次充电时，在负极有氢氧化镉与电极作用，产生金属镉而沈积于负电极表
37、面，放电时，负电极表面的金属镉反应形成氢氧化镉，这是溶解沈积的反应，当充放电不完全时，电极内的镉金属会慢慢地产生大结晶体而使以后的化学反应受到阻碍，导致电容量在实质的表现上减少此即所谓【记忆效应】产生的缘由。镍镉电池因具有强烈的记忆效应很容易因充放电不良，而造成可用容量降低，须约在使用十次后，做一次完全充放电，若已有记忆效应时，则可以连续做三次至五次完全充放电来释放记忆。镍氢电池因记忆效应较弱，因此约在使用过约五十次时，做一次完全充放电即可。而锂电池因没有记忆效应，所以千万不要放电，否则只会破坏电池结构，损耗电池的使用寿命。废电池近两年，废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电
38、池对环境污染很严重，一节电池可以污染数十万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，这些报道在社会上引起了很大反响，有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。然而，国家环保总局有关人士却认为，废电池不用集中回收，以前有关废电池危害环境的报道缺乏科学依据，在某种程度上对群众造成了误导。那么，废电池怎样处理才科学呢?本文拟就此问题作以简要介绍，以期帮助大家更科学地认识废电池处理问题，更好的保护我们的环境。废电池里面到底有哪些污染物？清华大学环境科学与工程系的博士生导师聂永丰教授，带领课题组专门对废电池的危害和处理做过研究。他介绍说，近年来关于废旧电池
39、给环境带来危害的报道的确很多，但是遗憾的是，这些报道未向读者或观众说明支持其结论的科研内容，没有向读者介绍其分析推理过程，也没有列举因干电池造成污染的实际案例，只有“污染严重”的结论。废电池中含有哪些有害物质，这些物质通过什么样的机理释放到环境中，会对环境造成多大程度的损害，国内外有无废干电池引起严重污染的案例，发达国家是怎样解决这个问题的?带着疑问，课题组作了全面深入的调查，得出的结论与一些新闻报道相去甚远，这些报道确有不切合实际和偏激之处。聂教授介绍说，电池产品可分一次干电池(普通干电池)、二次干电池(可充电电池，主要用于移动电话、计算机)、铅酸蓄电池(主要用于汽车)三大类。用量最大、群众
40、最关心，报道最多的是普通干电池。下面所说的电池均指普通干电池。电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞，汞是有毒的。有报道笼统地说，电池含有汞、镉、铅、砷等物质，这是不准确的。事实上，群众日常使用的普通干电池生产过程中不需添加镉、铅、砷等物质。废电池中的汞没有对环境构成威胁汞的挥发温度低，是一种毒性较大的重金属。很多地方的土壤中也含有微量的汞，在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中，如密闭措施不够完备，释放到空气中的汞(蒸气)对操作人员的健康影响很大。电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。我国电池行业全年的用汞量，大体上与一个汞法聚
41、氯乙烯，或汞法炼金，或高汞铅锌矿采选的企业年排放废水中的含汞量相当。由于电池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的15 影响比前述一个化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，况且电池使用了不锈钢或碳钢做外包皮，有效地防止了汞的外漏。因而废电池分散丢弃在生活垃圾中，其危害微乎其微，在客观上不可能造成水俣病之类的危害。日本的水俣病是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。含汞电池正在被无汞电池代替当然，含汞废电池毕竟对环境有负面影响(哪怕是轻微的)。因此，在1997年底，国家经贸委、中国轻工总会等 9 部门联合发出 关于限制电池汞含量的规定，借鉴发
42、达国家的经验，要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量，2002年国内销售的电池要达到低汞水平，2006年达到无汞水平。从实际进展来看，国内电池制造业基本按照 规定 要求在逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据，我国电池年产量为180 亿只，出口约100 亿只，国内年消费量约80 亿只，基本已达到低汞标准(汞含量小于电池重量的 0.025)。其中约有 20 亿只达到无汞标准(汞含量低于电池重量的0.001)。聂教授最后强调，截至目前国内外均无废电池造成严重污染的报道或科研资料，有关废电池污染环境的说法的确缺乏科学根据，对群众造成了误导。废电池集中回收处理不当会造成污染？如果按某些报道呼
43、吁的那样，在我国建造一个专业的、能够批量处理废电池的工厂，是否可行呢?国家环保总局污控司固体处彭德富工程师介绍说，建设一个废电池回收处理厂，需要投资 1000多万元人民币，而且还要每年至少回收4000多吨废旧电池，工厂才能运转起来。而实际上要回收这样大数量的废电池十分困难。以首都北京为例，在大力宣传和鼓励下，3 年才回收了 200 多吨。在环保模范城杭州市，废电池的回收率也只有10%。据了解，目前瑞士和日本已建好的两家可加工利用废旧电池的工厂，现在也因吃不饱经常处于停产状态。这不得不让我们慎重考虑投资建回收厂的问题。彭德富还介绍说，处理这些集中存放废电池的另一个办法是按照危险废弃物的处理方法集
44、中填埋或存放，但是这样处理一吨需要三四千元的费用，又面临着费用无着落的问题。据了解，四川省有一家小企业打着“环保”的旗号，动用小学生在周六周日帮他们把收集的废电池用锤子敲开，回收其中有价值的电池外壳当废铁卖，而将残渣随意抛弃。废电池不会对环境构成威胁，很重要的一点是电池包了不锈钢或碳钢外包皮，有效地防止了汞的外漏。把废电池外面的不锈钢或碳钢外包皮砸开了，里面所含的汞极易渗出，结果电池中的有害物质污染了环境，损害了小学生的身体健康。这是绝对不能允许的，必须严格禁止。1.镍铬、镍氢、锂离子电池都有什么优点和缺点？2.上面三种分别主要用在哪些用途？3.碱性电池是一般的电池吗？4.我使用数码相机专用A
45、A 电池，选哪种好？答：1.镍铬、镍氢、锂离子电池都是充电池，不过锂电池技术应该最先进，可以制造出不同形状的电池，另外可以把电池做的很薄，充放电效能很高，没有记忆效应。镍氢电池其次，也有很好的充放电效能，没有记忆效应，容量很大，是镍镉电池替代品。镍镉电池是最差的，有记忆效应，目前基本被镍氢电池取代。关于这三种电池更详细说明，网上有很多文章介绍，我就不多说了。2.镍镉和镍氢电池主要用在兼容干电池方面，比如常见的 5 号，7 号充电池，16 价格适中，可反复充电数百次，使用成本很低，锂电池用途也非常广泛，比如纽扣电池，手机电池，笔记本电池电池，各种数码产品的专用电池，凡是形状特殊的都是锂电池。3.
46、碱性电池就是普通的电池，不过其电量要比碳性电池好很多，一节相当于几节碳性电池，当然其电量和大容量的镍氢充电器比还是差很多的。4.那当然是选大容量的镍氢充电池，推荐买2200mAH 以上容量的，当然容量越大价格也越贵，在条件许可的范围内尽量买容量大的电池。另外买一个和电池配套的快速充电器也是必不可少，最好是能2 小时或者更短时间快速充电的，不然的话十几小时的充电时间可以等的你发毛，特别是需要急用的时候。蓄电池也称二次电池,是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。蓄电池按电解质不同,通常分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。近年来,由于交通、通讯、计算机产业的高速发展,其产品
47、系列、产品种类、产品性能发生巨大变化,以满足不同用途的需要。蓄电池主要应用于各种车辆、船舶、飞机等内燃机的起动以及照明、点火、蓄能、应急电源、电话交换机、不间断电源、移动通讯、计算机、电子、仪表、便携式电动工具、电动玩具中等。总之,在国防、工农业生产、交通运输、电力、电子、通讯、教学、科研、医疗卫生以及人们日常生活中广泛应用。我国的蓄电池工业随着交通、能源、通讯、电子、计算机产业的发展获得迅速发展,至九十年代初期,从事蓄电池生产的企业达千家之多，其中免维护、阀控密封铅酸蓄电池、金属氧化物镍蓄电池、锂离子蓄电池等新型蓄 电池的出口呈上升趋势。电池的分类及命名方法(一)种类:常用的蓄电池有铅酸蓄电
48、池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池等。铅酸蓄电池负极为铅,正极为二氧化铅,电解质为硫酸,主要有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型,多数为开口或防酸式,少量为胶体电解质蓄电池。近年来,密封铅酸和其他类型蓄电池产品在许多领域取代原来使用的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池具有价格低廉,适于低温高倍率放电,被广泛应用。但由于铅酸蓄电池比能量低,生产过程有毒、污染环境,影响其使用范围。镉镍蓄电池负极为镉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液。常见外形是方形,扣式和圆柱形,有开口、密封和全密封三种结构。按极板制造方式又分有极板盒式、烧结式、压成式和拉浆
49、式。镉镍蓄电池具有放电倍率高、低温性能好,循环寿命长等特点。金属氢化物镍蓄电池是八十年代新开发出来的新产品,负极为吸氢稀土合金,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾、氢氧化锂水溶液,比镉镍蓄电池大1.5-2 倍的容量,具有可快速充电,优良的高倍率放电性能和低温放电性能,价格便宜,无污染,称为绿色环保电池。铁镍蓄电池负极为铁粉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。具有结构坚固、耐用、寿命长等特点,比能量较低,多用于矿井运输车动力电源。锌银蓄电池负极为锌,正极为氧化银,电解质为氢氧化钾水溶液,具有高的比能量,优良的高倍率放电性能,但价格高,多用于军事工业及武器系统。锌镍蓄电池负极为锌,正极为
50、氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液,具有高比能量,价格较低,但寿命较短,近年来锌镍蓄 电池的 循环寿命有了较大提高,随着循17 环寿命的提高将获得更广泛应用。锂离子蓄电池负极是碳(石墨),正极是氧化钴锂,采用有机电解质,具有电压高,比能量高,优良的循环寿命,安全无污染,称之为绿色电源。(二)命名方法:铅酸蓄电池产品是依据其主要用途来确定。例如:起动用(型),牵引用(型),固定用(型)等。产品型号采用汉语拼音的大写字母及阿拉伯数字表示,共分为三段,每段之间以短线分开,其内容及排列为:串联的单体蓄电池数-蓄电池类型-蓄电池特征-额定容量。对于特殊使用环境的产品,应在产品或包装箱固定位置及有关文件上作出