小型充電電池知識講座

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1、電池基礎知識介紹第一部分電化學基礎知識電化學名詞1電化學→研究電現(xiàn)象與化學現(xiàn)象之間內(nèi)在聯(lián)系的學科電化學系統(tǒng)→電極＋電解質(zhì)電極學→電極的平衡性質(zhì)和通電后的極化性質(zhì)，即電極和電解質(zhì)界面上的電化學行為電解質(zhì)學→電解質(zhì)的導電性質(zhì)、離子的傳輸性質(zhì)、參與反應離子的平衡性質(zhì)化學電源金屬防腐蝕：大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕機械工業(yè)：電鍍、電拋光、電泳涂漆環(huán)境保護：電滲析除去氰、鉻離子等污染物電解、電冶煉工業(yè)生命科學：如肌肉運動、神經(jīng)的信息傳遞都涉及到電化學機理電化學應用電化學歷史電化學的起源→1791年伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象化學電源雛形→1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發(fā)明了用不

2、同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”電化學定量基礎→1834年法拉第電解定律引入熱力學→19世紀下半葉，亥姆霍茲和吉布斯賦于電池的“電動勢”熱力學含義能斯特公式→1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質(zhì)濃度與電極電勢的關系1791年意大利的伽伐尼發(fā)現(xiàn)以金屬片接觸青蛙腿部肌肉時，有收縮的現(xiàn)象發(fā)生。電化學起源＋伏打電池上述現(xiàn)象1799年被意大利的伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個電池----伏打電池，即原電池。法拉第定律在電極上起反應的物質(zhì)的量與通入的電量成正比電動勢－化學能原電池原理較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）流向較不活潑的金屬（正極）化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置組

3、成原電池的條件有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合電路電流與離子的流向當電池中有電流通過時，電解質(zhì)中的離子在電場的作用下作定向移動陰離子總是移向陽極陽離子總是移向陰極整個電流在溶液中的傳導是由陰、陽離子的移動共同承擔的第二部分電池的基本知識電池分類依據(jù)電解質(zhì)種類電池所用正負極材料工作特性和儲存方式電解質(zhì)種類堿性電池→電解質(zhì)以KOH溶液為主，如堿性鋅錳電池（俗稱堿錳電池或堿性電池）、鎳鎘電池和鎳氫電池等酸性電池→電解質(zhì)以硫酸水溶液為主，如鉛酸電池中性電池→電解質(zhì)為鹽溶液，如鋅錳電池和海水電池有機電解質(zhì)電池→電解質(zhì)為有機溶液，如鋰電池、鋰

4、離子電池電池所用正負極材料鋅系列電池→鋅錳電池和鋅銀電池等鎳系列電池→鎳鎘電池和鎳氫電池等鉛系列電池→鉛酸電池等鋰系列電池→鋰離子電池和鋰錳電池等二氧化錳系列電池→鋅錳電池和堿錳電池空氣（氧氣）系列電池→鋅空氣電池工作特性和儲存方式一次電池→又稱原電池，即不能再次充電的電池，如鋅錳電池和鋰電池等二次電池→又稱蓄電池，即可充電電池，如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等燃料電池→正、負極本身不包含活性物質(zhì)，活性材料連續(xù)不斷從外部加入的電池儲備電池→電池儲備時不直接接觸電解質(zhì)，直到電池使用時，才加入電解液，如鎂氯化銀（海水電池）。四種主要的二次電池綠色環(huán)保電池鋰離子電池鎳氫電池無汞堿性鋅

5、錳電池燃料電池電化學貯能超級電容器太陽電池（光伏發(fā)電）技術參數(shù)?????????鎳鎘電池??????鎳氫電池??????鋰離子電池工作電壓（V）??????1.2???????????1.2????????????3.6重量比能量(Wh/Kg)??50????????????65??????????105-140體積比能量(Wh/l)???150???????????200????????????300鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池性能對比電池組成1）電極(electrode)：電池的核心部分，由活性物質(zhì)添加劑和導電骨架組成2）電解質(zhì)（electrolyte）：主要組成之一，傳遞正、負極之間電荷3

6、）隔膜(separator)：正、負電極之間，避免正、負極活性物質(zhì)直接接4）外殼（case）電池的性能1、電動勢：兩電極電勢之差（平衡電極電法）2、內(nèi)阻：是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。3、電壓:開路電壓：是指電池在非工作狀態(tài)下，即電路中無電流流過時，電池正負極之間的電勢差。工作電壓：又稱端電壓，是指電池的工作狀態(tài)下，即電路中有電流，流過時電池正負極之間的電勢差。V=V開—IR終點電壓：電池在放電過程中，電壓下降到不宜再繼續(xù)放電的工作電壓為終點電壓。4、容量、比容量電池的容量：電池的容量有額定容量與實際容量之分。A電池的額定容量：是指設計與制造電池時規(guī)定或保證電池在一定的放

7、電條件下，應該放出最低限度的電量。B電池的實際容量：是指電池在一定的放電條件下所放出的實際電量，容量常見單位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)體積比容量、重量比容量：C重=（Ah/Kg）C體=（Ah/L）5、比能量：比能量：體積比能量：W體=（Wh/L）重量比能量：W重=（Wh/l）6、貯存性能和循環(huán)壽命：貯存性能：（自放電）電池的貯存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個重要參數(shù)，電池經(jīng)過一定時間的貯存后，允許電