充电电池为何只有1.2伏，与1.5伏有何不同？

这是一个非常好的问题！充电电池的标称电压是1.2V，而一次性电池的标称电压是1.5V，这主要是因为它们内部的化学物质和工作原理不同。

下面我们来详细拆解一下：

核心原因：化学体系不同

电池的电压本质上是由其内部正负极材料在化学反应中产生的电位差决定的,这个电压是材料本身的固有属性。

• 一次性电池（如碱性电池、碳性电池）

  • 正极材料： 二氧化锰 (MnO₂)
  • 负极材料： 锌
  • 电解液： 氢氧化钾 (KOH)
  • 工作原理： 锌和二氧化锰之间发生不可逆的氧化还原反应，这个反应体系产生的理论开路电压就是5V左右，这是我们最熟悉、最常见的电压标准。

• 充电电池（最常见的镍镉Ni-Cd和镍氢Ni-MH电池）

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 正极材料： 氢氧化镍 (NiOOH)
  • 负极材料： 镉 或 储氢合金 (MH)
  • 电解液： 氢氧化钾 (KOH)
  • 工作原理： 镍和镉（或储氢合金）之间发生的是可逆的氧化还原反应，放电时，镍从+3价降到+2价；充电时，再从+2价升回到+3价，这个可逆的化学体系产生的理论开路电压就是2V左右。

1.5V和1.2V是两种完全不同的化学体系所固有的电压值，就像水和油的密度不同一样,是材料本身的特性决定的。

电压 vs. 电量：一个重要的区别

很多人会担心1.2V的电池“电力不足”，其实这是一个常见的误解，我们需要区分电压和电量这两个概念。

• 电压 (Voltage, V)： 可以理解为电流的“压力”或“驱动力”,它决定了设备能否启动。
• 电量 (Capacity, mAh 或 Wh)： 可以理解为电池的“容量”或“总能量”,它决定了电池能用多久。

关键点在于： 虽然充电电池的标称电压（1.2V）比一次性电池（1.5V）低，但很多现代电子设备在设计时已经考虑到了这一点，它们的工作电压范围很宽，完全可以兼容1.2V的充电电池。

衡量电池总能量更科学的指标是瓦时，它等于电压 × 电量。

• 一次性电池 (AA碱性电池): 标称电压1.5V，典型容量约2500mAh，能量约为 1.5V × 2500mAh = 3.75 Wh。
• 充电电池 (AA镍氢电池): 标称电压1.2V，但现代高容量型号的电量可达2500mAh甚至更高，其能量约为 1.2V × 2500mAh = 3.0 Wh。

你会发现，两者的总能量其实非常接近！虽然充电电池的电压稍低，但其高容量弥补了这一点，所以实际使用时间（在兼容设备上）是差不多的。

为什么充电电池是1.2V而不是1.5V？

这就要追溯到充电电池的发展历史了。

• 镍镉电池是最早被广泛商业化的充电电池之一，它的电压就是1.2V，这个标准被确立下来,并沿用至今。
• 当后来出现性能更好的镍氢电池时，它的化学体系和镍镉电池非常相似（正极都是镍），所以电压也自然地维持在1.2V，这便于用户替换,也简化了设备的设计。
• 现在主流的锂离子电池（如手机、笔记本电脑里用的）电压更高（单体约3.7V），但那是另一套化学体系了，通常不做成AA/AAA这种尺寸替换碱性电池。

实际使用中的注意事项

虽然很多设备兼容,但仍有几点需要注意：

1. 设备兼容性：

   • 绝对兼容： 绝大多数需要AA/AAA电池的设备，如遥控器、无线鼠标、手电筒、玩具等，都兼容1.2V的充电电池。
   • 可能不兼容： 一些设计比较老旧或对电压敏感的设备，比如某些老式相机、高亮度的LED手电筒等，可能会因为1.2V的电压不足以触发其启动电路，导致无法工作或亮度不足，这些设备通常明确标注“仅使用1.5V电池”。

2. 放电曲线不同：

   • 一次性电池： 电压在大部分放电时间内都比较平稳，然后会突然快速下降,直到耗尽。
   • 充电电池： 电压从一开始就有一个平缓的下降过程，这意味着，当充电电池显示电量较低时（比如1.0V），它可能还能提供一定的电量，不像一次性电池那样“ cliff drop”（断崖式下跌），对于一些低电量指示不精确的设备，可能会感觉充电电池“用起来没力了”,但实际上还有余电。

下次看到1.2V的充电电池时，这不是缺陷，而是它作为可充电电池的“出厂设置”。 只要你的设备兼容，它就能提供和1.5V一次性电池相当的续航能力，同时还能反复使用,更加经济环保。