MC3-0969-下列哪一种电池可以充电？

【题目编号】MC3-0969

【题目】下列哪一种电池可以充电？

【答案】ABC（多选题）

[A]锂离子电池

[B]钠离子电池

[C]铅酸电池

[D]碱性干电池

考点速览

题目要从四种电池里挑出可以充电的。能不能充电不看外形，也不看标称电压，而看电极反应能不能可逆地反向进行：能反复充放的叫二次电池（secondary battery），一次电池（primary battery）的反应产物无法还原，只能放电一次。选项里前三种都是二次电池，最后一种是一次电池。

一次电池与二次电池的分界线

二次电池放电时，负极失去电子被氧化，正极得到电子被还原；充电时外加电压把电流反向推过去，让上述反应逆向发生，活性物质回到放电前的状态。这要求电极反应在结构上可逆、产物不脱落不溶解、不产生无法回吸的气体，充放电过程中离子的进出通道也要保持畅通。一次电池恰恰在这些环节上做不到：放电产物要么是不可逆的氧化物，要么溶解进电解液，充电时还原不出来，电能只好拿去分解电解液，于是析出气体、发热、胀壳。

一个常被忽略的细节是，可充电与"能不能被充电器接上"是两回事。二次电池的充电过程通常分两个阶段：电流基本恒定的恒流阶段把大部分容量补回来，电压到达设定值后转入恒压阶段，电流逐渐减小到某个比例时判定充满。锂离子电池因为没有水的分解电压可以利用，必须由充电管理芯片严格限制每只单体的上限电压，串联使用时还要做均衡，否则先充满的那只单体被继续过充，就会成为安全隐患。铅酸电池耐过充能力强一些，但长期过充会失水、板栅腐蚀；钠离子电池的充电管理与锂离子类似，同样需要电压上限与均衡。

三种二次电池各自的脾气

锂离子电池（lithium-ion battery）是目前能量密度最高的二次电池。充电时锂离子从正极材料中脱出、经电解液嵌入负极石墨层，放电时反向迁回，因此被叫作"摇椅式电池"。单体标称电压约三点六到三点七伏，没有明显的记忆效应，自放电小。它对过充、过放和高温都敏感，成组使用时必须配保护电路与均衡电路。

钠离子电池（sodium-ion battery）与锂离子电池同属一族，工作原理一模一样，只是搬运电荷的载体换成了钠离子。钠在地壳中储量丰富、成本低，正极常用层状氧化物、聚阴离子化合物或普鲁士蓝类材料，负极因为钠离子半径大而多用硬碳。它的低温性能与安全性表现较好，循环寿命长，代价是能量密度低于锂离子，所以在储能、两轮电动车和启动电池上发展很快，便携操作的爱好者也开始把它用在电台电池箱里。

铅酸电池（lead-acid battery）是最成熟的二次电池，正极是二氧化铅，负极是海绵状铅，电解液是稀硫酸。放电时两极都生成硫酸铅，充电时又分别还原回去。单体标称两伏，六格串联成十二伏，汽车启动电池、不间断电源和电台备用电源大量使用。它便宜、能承受大电流放电、耐过充，缺点是又重又大、能量密度低、长期亏电存放会硫化失效，而且含铅，必须回收处理。

逐项辨析

选项 A 正确：锂离子电池是标准的二次电池，手机、笔记本电脑和手持电台的电池组都在反复充电使用。

选项 B 正确：钠离子电池同样是二次电池，充放电同样是钠离子在正负极之间可逆地嵌入与脱出，充得进去也放得出来。

选项 C 正确：铅酸电池是资格最老的可充电电池，汽车上那块又沉又大的电瓶就是它，靠发电机或充电器反复充电用了几十年。

选项 D 错误：碱性干电池是一次电池。它以锌粉为负极、二氧化锰与石墨的混合体为正极、氢氧化钾溶液为电解液，放电时锌被氧化、二氧化锰被还原，这些产物在充电时无法可逆地变回原来的活性物质。硬给它充电，电能主要用来电解水，电池内部产生氢气与氧气，伴随发热、漏液、鼓壳，严重时外壳爆裂、碱液外泄伤人。这里要特别点出一个容易混淆的商品：市面上卖的所谓"可充电碱性电池"，实际上是镍氢电池（nickel-metal hydride battery，NiMH），只是外形尺寸和标称电压做得与碱性电池兼容，它与一次性的碱性干电池完全是两类东西。

顺手认清几种常见的可充电池

镍镉电池（nickel-cadmium battery，NiCd）可以充电，耐粗放使用，但镉有毒，而且存在明显的记忆效应；镍氢电池容量比镍镉大、不含镉，是目前替代一次性碱性电池的主流方案；磷酸铁锂电池（lithium iron phosphate，LiFePO4）单体标称三点二伏，热稳定性好、循环寿命长，被广泛用于野外架台的电池箱和应急电源；锂聚合物电池其实就是锂离子电池的另一种封装形式。它们统统属于二次电池，判别标准仍然是同一条——电极反应可逆。

应试要点

判断能不能充电，只问一句：这里的化学反应能不能倒着走。锂离子、钠离子、铅酸、镍镉、镍氢、磷酸铁锂都能倒着走；碳锌干电池、碱性干电池、锂原电池都不能。别被外形相似、电压接近骗过去。