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化學(xué)電源基礎(chǔ)知識(shí)

第一章 基礎(chǔ)理論
1971年意大利人伏打發(fā)現(xiàn)了生物電，從而發(fā)明了伏開始。堿性電池在中國是90年代初得到了迅猛發(fā)展。其中上海首先在80年代引進(jìn)了日本設(shè)備?；瘜W(xué)電源在各個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用，預(yù)計(jì)在不久的將來，取代汽油作為汽車動(dòng)力能源，使環(huán)境得到改善。
堿性電池作為一個(gè)新興的產(chǎn)物，將有廣闊的發(fā)展前途，特別是在中國堿性電池產(chǎn)量只占電池總產(chǎn)量的5－6％，有較大的潛在市場(chǎng)，發(fā)展前景尤為看好。
第二章 化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)及其分類
一、 優(yōu)點(diǎn)
1、 能釋放能源，又能儲(chǔ)存能源
2、 能量轉(zhuǎn)換效率高，工作時(shí)沒有噪音
3、 攜帶方便，特別適用于移動(dòng)式通訊交通工具上
4、 工作范圍廣泛，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)（耐沖擊、震動(dòng)、在失重情況下能正常工作
5、 工作重要參數(shù)可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)
二、 分類
1、 按工作性能分：
1＞ 一次電池
2＞ 二次電池
3＞ 儲(chǔ)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(shí)別
R20：一個(gè)R20二氧化錳、氯化銨、氯公鋅－鋅體系的單體電池
LR6：一個(gè)R6二氧化錳－堿性金屬氫氧化物－鋅體系的單體電池
3R12：3個(gè)R12串聯(lián)組成
R12－3：3個(gè)R12并聯(lián)組成
3R12－2：2個(gè)單體電池3R12組成
第三章 化學(xué)電源的組成及作用
一、 化學(xué)電源
　　簡稱“電池”，是一種通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b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?；钚晕镔|(zhì)，參與電極反應(yīng)
2、 負(fù)極：電池的核心?；钚晕镔|(zhì)，參與電極反應(yīng)
3、 電解液：決定電池性能的重要部份
4、 隔膜套：防止正負(fù)極活性物質(zhì)直接接觸而引起短路
5、 外殼：導(dǎo)電體
＜二＞ 原理(堿性）
1、 負(fù)極反應(yīng)：Zn?。?OH-－2e＝ZnO?。獺2O
2、 正極反應(yīng)：MnO2　＋H2O?。玡＝MnoOH＋OH－
3、 總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＝ZnO＋2MnoOH
注：Zn在堿性中產(chǎn)生自放電：2Zn＋2OH－＝2ZnO＋H2↑＋2e
三、 對(duì)各組成部份物質(zhì)的要求
＜一＞ 對(duì)正負(fù)極物質(zhì)的要求
1、 正極電位超正，負(fù)極電位越負(fù)
2、 活性要高（反應(yīng)快，得勝率高）［
3、 活性物質(zhì)在電解液中要穩(wěn)定，自溶速度要小
4、 活性物質(zhì)要有良好的導(dǎo)電性能，電阻小
5、 便于生產(chǎn)，資源豐富
＜二＞ 對(duì)電解液的要求
1、 電導(dǎo)率高，擴(kuò)散效率好，粘度低
2、 化學(xué)成份穩(wěn)定，揮發(fā)性小，易貯存
3、 正負(fù)極活性物質(zhì)在電液中能長期保持穩(wěn)定
4、 便于使用
＜三＞ 對(duì)隔膜要求
1、 有良好的穩(wěn)定性
2、 具有一定的機(jī)械強(qiáng)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(duì)外殼要求
1、 有較高的機(jī)械強(qiáng)度，承受一般的沖擊
2、 具有耐工藝腐蝕的能力
第四章　　　化學(xué)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(fù)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(shí)，兩極間的電位差
例：VMnO2＝0.80V; VZn＝－0.763V; E＝1.5663V
2、 負(fù)荷電壓：也稱工作電壓、閉路電壓、放電電壓
當(dāng)電池處于工作狀態(tài)時(shí)，即電池外線路中電流流過電池丟三落四做功時(shí)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(gè)鎳鉻電池，容量為500mah，則以50ma放電，可達(dá)10小時(shí)
公式：C＝1/R＊V平＊t
C－放電容量；　　R－電阻；　　V平－平均電壓；　　t－時(shí)間
2、 影響因素
① 活性物質(zhì)的數(shù)量多少
② 活性物質(zhì)的活性
③ 活性物質(zhì)的狀態(tài)
④ 電池的結(jié)構(gòu)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(shí)間后，容量發(fā)生自行降低的現(xiàn)象
　　貯存性能：電池開路時(shí)，在一定的條件下（濕度、溫度）貯存一定的時(shí)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(zhì)的有效數(shù)量、結(jié)合力及耐久程度
② 導(dǎo)電骨架的使用壽命
③ 活性物質(zhì)、隔板導(dǎo)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(zhì)量
⑥ 電池使用不當(dāng)，使電池短路電池存放環(huán)境
⑦ 受沖擊、震動(dòng)