前言

一次电池，也称为原电池，是一次性使用的电池，其化学能不可逆地转化为电能。与可充电的二次电池不同，一次电池在电量耗尽后无法再次充电。尽管如此，一次电池在许多领域仍然发挥着重要作用，因为它们提供了可靠和即时的电源解决方案。下面我们一起来详细了解。

定义

 

一次电池，学名原电池，意指不可充电电池，是化学电池的一种，以化学能转变为电能而提供电力，且只可放电一次，当内里的化学物质全部起了化学作用后便不能再能提供电能，也不能将外部提供的电力储存，因此完全放电后便不可再用，这是因为其电化反应不可逆转。

一次电池与二次电池的区别

可充电性

一次电池：也称为原电池或一次性电池，它们在放电过程中将化学能转换为电能，一旦电量耗尽，就无法再次充电使用 。二次电池称为充电电池或可充电电池，它们在放电后可以通过充电过程将电能重新存储，从而多次重复使用。

使用寿命

 

一次电池通常只能使用一次，电量耗尽后需要更换。而二次电池具有较长的使用寿命，因为它们可以多次充电和放电。

成本

 

一次电池初期购买成本较低，但长期来看，由于需要频繁更换，总成本可能较高。二次电池虽然初次购买成本较高，但由于可以重复使用，长期成本效益更好。

环保性

 

一次电池由于不能回收利用，废弃的电池可能对环境造成污染，尤其是含有重金属的电池。二次电池虽然在生产过程中可能消耗更多资源，但通过回收和再利用，可以减少对环境的影响。

放电特性

一次电池通常具有稳定的放电电压，但随着电量的消耗，电压会逐渐下降。二次电池放电电压可能会随着电量的消耗而波动，但现代充电电池技术已经大大改善了这一点。

自放电率

 

一次电池自放电率通常较低，这意味着它们在不使用时可以保持电量较长时间。二次电池自放电率可能较高，尤其是长时间不充电时，电量会逐渐流失。

安全性

 

一次电池通常被认为是安全的，因为它们不含可充电电池中可能存在的易燃或腐蚀性物质。二次电池在某些情况下，如过充、过放或损坏时，可能会有安全风险。

一次电池类型

一次电池是电池技术发明以来就诞生的电池种类，所以到如今已经十分成熟，到如今围绕不同材料体系，已经发展出很多电池类型，包括锌锰电池、镀锌电池、锂铁电池、水银电池等多种类型，以下为不同电池详情。

锌锰干电池

锌锰干电池是一种原电池，分为酸性和碱性两种。酸性锌锰电池成本低廉但性能有限，而碱性锌锰电池具有更高的能量密度和稳定性，适合大电流和稳定电压需求的设备。

 

全球锌锰干电池市场在2023年的销售额达到102亿元人民币，预计到2030年将增长至125亿元，年复合增长率为2.9%。中国是全球最大的生产基地和出口国，市场规模和产量均占全球重要比例。

锌锰干电池广泛应用于家电、玩具、医疗设备等，随着智能家居和老龄化社会的需求增加，市场空间有望进一步扩大。未来，环保型锌锰电池将成为主流，行业将更加注重绿色生产和可持续发展。

锂电池

 

一次性锂电池是不可充电的电池，具有高容量和稳定性能，但成本较高且不利于环保。它们广泛应用于家用电器、电动工具、数字产品和医疗设备等。全球市场规模在增长，中国是主要市场之一，主要厂商包括Panasonic、FDK、Duracell等。

这类电池根据正极材料不同有多种类型，包括锂亚硫酰氯、锂-二氧化锰和锂-二氧化硫电池等，每种类型都有其特定的电压、放电次数和优缺点。随着技术进步和市场需求，一次性锂电池行业预计将持续发展，同时环保和可持续性成为关注焦点。

银锌电池

银锌电池是一种高能量密度的电化学储能设备，多见于纽扣电池。使用锌作为负极和银作为正极，通过电解质中的离子交换来释放能量。这些电池因其优异的比能量和稳定性，在军事和航空航天领域有广泛应用，如导弹、鱼雷和卫星。民用方面，银锌电池用于新闻摄影、电视摄像和便携式通讯设备。

 

银锌电池的优点包括高能量、高放电效率、稳定的放电电压和良好的力学性能，但同时也存在成本高、寿命短和低温性能差等缺点。电池按工作性质可分为一次电池、二次电池和贮备电池，且有多种放电倍率和结构形式。

随着对高效能源存储解决方案的需求增加，银锌电池的研究与开发受到重视，尤其是在电动汽车和大规模电能储存领域。尽管存在挑战，预计未来银锌电池的性能将提升，成本将降低，应用范围将进一步扩大。

锂铁电池

锂铁电池是一种高能量的一次性锂电池，以二硫化亚铁为正极材料，金属锂为负极。它具有高能量密度（约297Wh/kg）、标称电压1.5V、优异的低温性能和10年的存储寿命。锂铁电池在便携式电子设备和重负载应用中表现良好，但因成本较高和一次性使用限制了其普及。

 

尽管锂铁电池目前市场普及率不高，但随着技术发展和成本降低，其在未来电池市场中的潜力被看好。磷酸铁锂电池则因其综合性能优势，预计将继续在储能和动力电池领域发挥重要作用。

锌空气电池

锌空气电池是一种以金属锌为负极、空气中的氧气为正极活性物质的高能量密度电池。它们具有成本低、安全、环保的优点，但面临充电复杂和使用寿命短的挑战。

 

2023年中国锌空气电池市场规模为37.53亿元，全球市场规模为147.29亿元，预计到2029年全球市场将达到241.02亿元。主要企业包括Arotech、Camelion、Duracell等。技术进步，如复旦大学的可充电锌空气电池和Form Energy公司的铁—空气电池，预示着锌空气电池在电动车和其他领域的应用潜力。

水银电池

水银电池，也称为锌汞电池，是一种早期的干电池，以其稳定的放电和平缓的电压特性被用于小型电子设备，如计算器和手电筒。

 

由于含有有毒的水银，对环境和健康有害，水银电池已逐渐被淘汰。替代品如碱性电池、锂离子电池和镍氢电池因其环保性和稳定性而成为主流选择。索尼等公司已成功开发无水银电池，进一步减少了对环境的影响。

燃料电池

燃料电池是一种高效、环保的发电装置，通过电化学反应将化学能直接转化为电能，不经过热机过程，因此能量转化效率高，且排放物主要为水。主要类型包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。

 

燃料电池广泛应用于交通运输（如燃料电池汽车）、固定电源、便携式电源和家庭用能源。技术改进聚焦于催化剂、电解质膜和双极板材料，旨在提升效率、降低成本和延长使用寿命。随着技术发展，燃料电池预期将在能源领域发挥更加关键的作用。

一次电池的应用领域

家用电子产品

 

家用电子设备是一次性电池应用最多的领域。一次性电池在家用电子产品中用于提供便捷、临时或备用电源，常见于遥控器、手电筒、时钟、便携式音乐播放器、无线鼠标和键盘、电子秤、医疗设备等小型设备。尽管方便，但出于环保考虑，可充电电池正逐渐成为更受欢迎的选择。

医疗设备

一次性电池在医疗设备中用于提供便携性和易用性，常见于血糖监测仪、助听器、体温计、医疗传感器、紧急医疗设备、药物输送系统和诊断设备。

 

尽管方便，但一次性电池使用后的环保处理和可充电电池的环保优势及成本效益是考虑因素。医疗设备电池的选择需满足严格的安全和性能标准，同时考虑电池的尺寸、功能和环境影响。

军事和航天

一次性电池在军事和航天领域的应用提供稳定电源，支持多种设备运行。在军事上，它们用于单兵装备、通信设备和无人机等，以提高作战效率和便携性。

 

在航天领域，它们作为太阳能的补充，确保航天器在阴影或深空任务中的电力供应。随着技术发展，一次性电池在这些领域的应用不断优化，以满足更高的性能和可靠性要求。

便携式设备

一次性电池因其简便和即开即用的特性，在便携式设备中扮演着重要角色。它们便于携带，易于更换，尤其适合那些不经常使用或在缺乏充电设施的环境中的设备。

 

这些电池广泛应用于小型电子设备，如遥控器、手电筒、便携式音乐播放器、血压计和体温计等医疗监测工具。在紧急情况下，如自然灾害导致电力中断时，一次性电池也是关键的备用电源。尽管随着环保意识的增强和可充电电池技术的进步，一次性电池的使用受到挑战，但它们在特定场合仍然提供着成本效益高的能源解决方案。

一次电池的未来发展

一次性电池的未来发展趋势正朝着环保和技术创新两个主要方向前进。随着全球对环保意识的提高和新能源政策的推动，一次性电池行业面临着转型升级的需求。以下是一些关键点：

环保替代

传统的一次性干电池因其高污染和低回购率而逐渐被充电电池所替代。充电电池如镍氢电池和锂电池等，由于其可循环使用的特性，更符合资源循环利用的政策，因此得到了政策的支持和市场的推广。

技术创新

技术进步带来了新型电池材料的研发，如锌基电池，它们提供了更高的能量密度、更好的安全性能和更长的使用寿命。锌基电池因其水性电解液和高回收利用率，被视为更环保的选择。

电池交易网总结

一次性电池，也称为原电池，是不可充电的电池，其化学能一次性转化为电能。它们在众多领域中发挥着重要作用，尤其是在需要便捷、即时电源的场合。随着技术的进步和环保意识的提高，一次性电池正朝着更高效、更环保的方向发展。新型电池材料的研发，如锌基电池，提供了更高的能量密度和更好的安全性能，同时减少了对环境的影响。

尽管可充电电池因其环保性和经济性而越来越受欢迎，但在特定应用中，一次性电池仍然是一个重要的能源解决方案。未来，随着新能源政策的推动和市场需求的增长，预计一次性电池将在保持其便利性的同时，更加注重可持续性和环境友好性。