化學電源基礎知識

第一章 基礎理論
1971年意大利人伏打發現了生物電，從而發明了伏開始。堿性電池在中國是90年代初得到了迅猛發展。其中上海首先在80年代引進了日本設備?；瘜W電源在各個領域被應用，預計在不久的將來，取代汽油作為汽車動力能源，使環境得到改善。
堿性電池作為一個新興的產物，將有廣闊的發展前途，特別是在中國堿性電池產量只占電池總產量的5－6％，有較大的潛在市場，發展前景尤為看好。
第二章 化學電源的優點及其分類
一、 優點
1、 能釋放能源，又能儲存能源
2、 能量轉換效率高，工作時沒有噪音
3、 攜帶方便，特別適用于移動式通訊交通工具上
4、 工作范圍廣泛，對環境適應性強（耐沖擊、震動、在失重情況下能正常工作
5、 工作重要參數可在較大范圍內變動
二、 分類
1、 按工作性能分：
1＞ 一次電池
2＞ 二次電池
3＞ 儲備電池
4＞ 燃料電池
2、 按形狀分：
1＞ 圓柱形（R）
2＞ 扁平形（F）
3＞ 方形（S）
三、 電池類形的識別
R20：一個R20二氧化錳、氯化銨、氯公鋅－鋅體系的單體電池
LR6：一個R6二氧化錳－堿性金屬氫氧化物－鋅體系的單體電池
3R12：3個R12串聯組成
R12－3：3個R12并聯組成
3R12－2：2個單體電池3R12組成
第三章 化學電源的組成及作用
一、 化學電源
　　簡稱“電池”，是一種通過化學反應將化學能能直接轉變為電能的裝置
二、 電池的組成及其原理
＜一＞ 電池的組成
1、 正極：電池的核心。活性物質，參與電極反應
2、 負極：電池的核心?；钚晕镔|，參與電極反應
3、 電解液：決定電池性能的重要部份
4、 隔膜套：防止正負極活性物質直接接觸而引起短路
5、 外殼：導電體
＜二＞ 原理(堿性）
1、 負極反應：Zn?。?OH-－2e＝ZnO?。獺2O
2、 正極反應：MnO2?。獺2O?。玡＝MnoOH＋OH－
3、 總反應：Zn＋2MnO2＝ZnO＋2MnoOH
注：Zn在堿性中產生自放電：2Zn＋2OH－＝2ZnO＋H2↑＋2e
三、 對各組成部份物質的要求
＜一＞ 對正負極物質的要求
1、 正極電位超正，負極電位越負
2、 活性要高（反應快，得勝率高）［
3、 活性物質在電解液中要穩定，自溶速度要小
4、 活性物質要有良好的導電性能，電阻小
5、 便于生產，資源豐富
＜二＞ 對電解液的要求
1、 電導率高，擴散效率好，粘度低
2、 化學成份穩定，揮發性小，易貯存
3、 正負極活性物質在電液中能長期保持穩定
4、 便于使用
＜三＞ 對隔膜要求
1、 有良好的穩定性
2、 具有一定的機械強度和抗彎曲能力，有抗拒枝晶穿透能力
3、 便于使用
4、 吸水性良好，孔徑、孔率符合要求
＜四＞ 對外殼要求
1、 有較高的機械強度，承受一般的沖擊
2、 具有耐工藝腐蝕的能力
第四章　　　化學電源的性能
電池的電性能有四種方式表示，1、開路電壓；2、閉路電壓；3、短路電流；4、容量
一、 電池的開路電壓和負荷電壓（閉路電壓）
1、 開路電壓：兩極連接的外線路處于斷路時，兩極間的電位差
例：VMnO2＝0.80V; VZn＝－0.763V; E＝1.5663V
2、 負荷電壓：也稱工作電壓、閉路電壓、放電電壓
當電池處于工作狀態時，即電池外線路中電流流過電池丟三落四做功時電池的電壓：V＝V＋－V――Irn
二、 電池容量及其影響
1、 電池的容量：指放出電量總和，單位：AH
例：一個鎳鉻電池，容量為500mah，則以50ma放電，可達10小時
公式：C＝1/R＊V平＊t
C－放電容量；　　R－電阻；　　V平－平均電壓；　　t－時間
2、 影響因素
① 活性物質的數量多少
② 活性物質的活性
③ 活性物質的狀態
④ 電池的結構和工藝配方
三、 電池的貯存性能與壽命
1、 自放電：電池貯存一段時間后，容量發生自行降低的現象
　　貯存性能：電池開路時，在一定的條件下（濕度、溫度）貯存一定的時間后， 放電的大小。
2、 影響電池壽命的因素
① 電池中的活性物質的有效數量、結合力及耐久程度
② 導電骨架的使用壽命
③ 活性物質、隔板導電骨架的抗腐蝕能力
④ 自放電引起的漏液
⑤ 使用材料的本身質量
⑥ 電池使用不當，使電池短路電池存放環境
⑦ 受沖擊、震動