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電化學蓄電池有哪些

發布時間:2023-03-20 20:52:52

1. 蓄電池種類分哪些主要是電瓶車上用的,什麼樣的蓄電池都可以用嗎

蓄電池有哪些種類
蓄電池是電動汽車的動力源泉。蓄電池的種類大致可以為:鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池、鎳氫蓄電池、鋰離子電池、鎳鎘電池、鈉硫蓄電池、鎳鋅蓄電池、鋅空氣蓄電池、飛輪電池。目前,制約電動汽車發展的關鍵因素是動力蓄電池不理想。其成本貴,使用壽命短,蓄電能力不強。要使電動汽車能與內燃機汽車相競爭,關鍵是開發出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的蓄電池。

鉛酸蓄電池:
鉛酸蓄電池的發展歷史最久用於最廣泛的一種電池,廣泛用用於內燃機汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池,它可靠性好、原材料易得、價格便宜;比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它也存在很大的缺點;一是比能量低,所佔的質量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高;屬於強酸型,污染嚴重。
鎳氫蓄電池:
鎳氫蓄電池屬於鹼性電池,鎳氫蓄電池循環使用壽命較長,無記憶效應,但價格較高。它的初期購置成本雖高,但由於其在能量和使用壽命方面的優勢,因此其長期的實際使用成本並不高。目前國外生產電動汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個合資公司。Ovonie現有80A•h和130A•h兩種單元電池,其比能量達75-80W•h/kg,循環使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動汽車上試用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里。由於價格較高,目前尚未大批量生產。國內已開發出55A•h和100A•h 單元電池,比能量達65 W•h/kg,功率密度大於800W/kg的鎳氫蓄電池。
鋰離子電池:
鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池,其獨特的物理和電化學性能,具有廣泛的民用(如手機電池)和國防應用的前景。其突出的特點是:重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應、使用壽命長。在同體積重量情況下,鋰電池的豎老蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,並且目前人類只開發利用了其理論電量的20%~30%,開發前景非常光明。同時它是一種真正的綠色環保電亂鏈池,不會對環境造成污染,是目前最佳的能應用到電動車上的電池。

鎳鎘電池:
鎳鎘電池的應用廣泛程度僅次於鉛酸蓄電池,其比能量可達55W•h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循環使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達到2000多次,但價格為鉛酸蓄電池的4~5倍。它的初期購置成本雖高,但由於其在能量和使用壽命方面的優勢,因此其長期的實際使用成本並不高。缺點是有「記憶效應」,容易因為充放電不良而導致電池可用容量減小。須在使用十次左右後,作一次完全充放電,如果已經有了「記憶效應」,應連續作3~5次完全充放電,以釋放記憶。另外鎘有毒,使用中要注意做好回收工作,以免鎘造成環境污染。
鈉硫蓄電池:
鈉硫電池的優點:一個是比能量高。其理論比能量為760W•h/kg,實際已大於100W•h/kg,是鉛酸電池的3~4倍;另一個是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,並瞬時間可放出其3倍的固有能量;再一個是充放電效率高。由於採用固體電解質,所以沒有通常採用液體電解質二次電池的那種自放電及副反應,充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點,主要其工作溫度在300~350℃,所以,電池工作時需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴重,電池壽命較短。現在已有採用高性能的真空絕熱保溫技術,可有效地解決這一問題。也有性能穩定性及使用安全性不太理想等問題。在80~90年代,國外重點發展鈉硫電池作為固定場合下(如電站儲能)應用,並越來越顯示其優越性。
鎳鋅蓄電池:
新型密封鎳鋅電池具有高質量能、高質量功率和大電流放電的優勢。這種優勢使得鎳鋅電池能夠滿足電動車輛在一次充電行程、爬坡和加速等方面對能量的需求。鎳鋅電池是美國國家能源研究公司(ERC)開發和生產的產品,廈門電池總廠已與其合作引進了此產品。鎳鋅電池是極具競爭力的電池。余陪升其優點:是其比能量達到50Wh/k以上,體積能量已超過鎳鎘電池,小於鎳氫電池。大電流放電,電池的電壓將在寬廣的范圍是平衡的,且具很長的使用壽命,循環壽命≥500次。充電時間≤3.5h,快速充電≤1h。特別值得一提的是自放電抗電荷量衰減性十分好,在室溫下一個月,自放電量不到30%額定電荷量。在50℃高溫,以C/3放電,電池電荷量衰減≤10%額定電荷量,而在-15℃,C/3放電≤30%。鎳鋅電池與鉛酸電池外廓上具有很好的兼容性,凡現在應用鉛酸電池的車輛,均可換用鎳鋅電池。從現在的價格看,鎳鋅還顯稍貴些,但相信待其應用量上去後,價格自然會降下來。與鉛酸電池外形輪廓的兼容性,使鎳鋅電池更方便替代鉛酸電池而成為電動車的理想動力電源。
鋅空氣蓄電池:
鋅空氣電池又稱鋅氧電池,是金屬空氣電池的一種。鋅空氣電池比能理論值是1350W•h/kg,現在的比能量已達到了230Wh/kg,幾乎是鉛酸電池的8倍。可見鋅空氣電池的發展空間非常大。鋅空氣電池只能採取抽換鋅電極的辦法進行「機械式充電」。更換電極的時間在3min即可完成。換上新的鋅電極,「充電」時間極短,非常方便。如此種電池得到發展,省去了充電站等社會保障設施的興建。鋅電極可在超市、電池經營點、汽配商店等購買,對普及此電池電動車十分有利。這種電池具有體積小,電荷容量大,質量小,能在寬廣的溫度范圍內正常工作,且無腐蝕,工作安全可靠,成本低廉等優點。現在試驗電池的電荷容量僅是鉛酸電池的5倍,不甚理想。但5倍於鉛酸電池的電荷量已引起了世人的關注,美國、墨西哥,新加坡及一些歐洲國家都已在郵政車、公共汽車、摩托車上進行試用,也是一極有前途的電動車用電池。
飛輪電池:
飛輪電池是90年代才提出的新概念電池,它突破了化學電池的局限,用物理方法實現儲能。當飛輪以一定角速度旋轉時,它就具有一定的動能。飛輪電池正是以其動能轉換成電能的。高技術型的飛輪用於儲存電能,就很像標准電池。飛輪電池中有一個電機,充電時該電機以電動機形式運轉,在外電源的驅動下,電機帶動飛輪高速旋轉,即用電給飛輪電池「充電」增加了飛輪的轉速從而增大其功能;放電時,電機則以發電機狀態運轉,在飛輪的帶動下對外輸出電能,完成機械能(動能)到電能的轉換。當飛輪電池出電的時,飛輪轉速逐漸下降,飛輪電池的飛輪是在真空環境下運轉的,轉速極高(200000r/min),使用的軸承為非接觸式磁軸承。據稱,飛輪電池比能可達150W•h/kg,比功率達5000~10000W/kg,使用壽命長達25年,可供電動汽車行駛500萬公里。
電動車電池按電解質性質,可分為酸性和鹼性電池。酸性電池主要指鉛酸電池,即採用酸性電解液的電池。鹼性電池則指用鹼性電解液如KOH,NaOH等的電池如鐵鎳(FENi)電池、鎘鎳(CdNi)電池、金屬氫化物鎳(MHNi)電池、鋅鎳(ZnNi)和鋰(Li)電池等。按電池的排氣方法,電池可分開敞型和密封型兩種。開敞型電池,在每組單體電池氣室上蓋的中部開有注液孔,並用鑽有排氣孔的塞子塞住注液孔,這種 電池多用於固定型和燃油機動車上作起動電瓶,電動車不採用這種 電池。密封型電池則不管是酸性和鹼性,設有單 向排氣閥(無注液孔),稱為安全閥。中等能量型比能量在 50-80WH /KG; 之間,如金屬氫化物-鎳 電池。低能量型比能量在30-50WH /KG; <= 之間,如鉛酸 電池和鎘鎳 電池。可以反復充放電的電池稱二次電池,它們 的壽命 以在一定的規范下完全充放 電的次數衡量。目前市場上絕大部分是 %"" 次以下的,如鉛酸 電池、鎘鎳 電池、鐵鎳 電池、氫鎳 電池等。品質差的電池,甚至壽命只有一百次或以下。目前市場上常用的電池有以下四種動力蓄電池,即閥控鉛酸免維護蓄電池、膠體鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池和鋰離子蓄電池
完全充放電指在使用中按出廠規定,充電到規定的充電終止電壓,之後在使用中又放電到規定的放 電終止電壓。所謂終止電壓,並非是將 電池內電量完全放盡,充電和放 電終止電壓的限值是為保護電池極板不受損壞。完全充放電達到 300-500 次是很理想的,一般情況下在300 次左右。如果每次放電都沒有達到規定的終止電壓值,那麼電池的壽命還應長些。 2時率的標定值(c2 )更適合於電動自行車的實際情況,如果是以c20,或c10,標注的容量,則應按後面表4-4 和表4-5來換算成c5或c2,實際上,換算的結果往往不能使用,因為容量已經很低。應當明確一點,即上述條件只適用於以充電的方式補充電能的電池。按工作溫度、電池有高溫、中溫、低溫、常溫 四種。以充電方式補充電能的電池絕大部分是常溫電池;而高中低溫則絕大部分是指燃料電池和特殊品種電解質的電池。高中低溫的分類方法,主張不太相同,下面只是其中的一種。在高溫條件下才能處於熔融狀態的鹽類 電解質,其工作溫度在 100-170°C 以上,屬於高溫電池。這種電池開始工作以前有一個加熱起動過,轉入正常工作以後,燃料電池以自身產生的熱維持電解質的熔融狀態,有時還有多餘的熱可以放出和利用中溫,在200-750°之間工作的電池。
電池採用貧液式結構;內部沒有多餘的液體,可任意放置,在行車顛簸或激烈搖晃條件下無電解液溢出。充電時產生的氣體只能由專設的單 向排氣 閥定壓排 出,內部產生的氣體壓力不 夠時安全閥不能打開,可以防止有害氣體和雜質侵入、電解液的逸出和水分蒸發。由於結構的改進,一般情況下,充電時不產生氣體或自己能消化產生的氣體。按使用性質,電池有固定型和移動型(或稱攜帶型)。 固定型多用於通信、軍事和供 電。移動型又分起動型和牽引型,兩種 電池工作性質完全不同,內燃機起動時,起動型電池要在短時間內提供超大 電流;牽引型則基本上是長時 均勻提供較大電流以維持電動機運轉。使用性質不同,電池極板結構也不相同,主要原因是為適應放 電狀態的需要。同時它們的容量標定方法和放 電時率也不相同。車用 電池 的放 電時率應為5 時率以下,對電動自行車來講,應在3 時率以下。 低溫,工作溫度在 200cC 以下,如燃料 電池中的固體聚合物 電池(SPFC)的工作溫度為60-80°,鹼性電池( AFC )等的工作溫度為60-80°。鈉硫(Na-S )電池中電解質鈉需要達到98才能熔解,而硫要熔解需達119°
燃料電池的工作溫度常用熱力學溫度表示,對應於攝 氏溫度0°C時的絕對溫度值為-40-+50°C用絕對溫度表示則為 573K。常溫,指既不需要加溫又不需要特殊 降溫處理而能正常工作 以及其它在 50°之間正常工作的電池類別。車用電池的工作溫度適宜採用-40-+50°C之間,既能適應我 國北方寒冷地區又能適應南方夏季炎熱氣溫條件使用。對需要加溫起動工作的燃料電池,在行車前也不需要等待較長時間和功率較大的加熱設施,達到輕便實用和快捷。按比能量分,電池有高能量型、中等能量和低能量三個等級。鈉硫、鋰以及部分燃料電池屬高能量型。其能量與自身重量比在 80WH/KG以上的,就目前條件講,當屬比能量較高的電池。
電池是電動汽車的動力源泉。目前,制約電動汽車發展的關鍵因素是動力蓄電池不理想。電動汽車蓄電池的主要性能指標是比能量、比功率和使用壽命等。要使電動汽車能與內燃機汽車相競爭,關鍵是開發出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的蓄電池。

2. 化學電池的種類有哪些

化學電池的種類包括干電池,

普通鋅錳干電池的簡稱,在一般手電筒中使用鋅錳干電池,是用鋅皮製成的鋅筒作負極兼做容器,中央插一根碳棒作正極,碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物,並用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜,隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和澱粉等調成糊狀作電解質溶液;電池頂端用蠟和火漆封口。在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和澱粉糊作電解質,還填有MnO2作去極化劑(吸收正極放出的H2,防止產生極化現象,即作去極劑),澱粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率。

化學電池的種類包括燃料電池,燃料電池是使燃料與氧化劑反應直接產生電流的一種原電池,所以燃料電池也是化學電源。它與其它電池不同,它不是把還原劑、氧化劑物質全部貯存在電池內,而是在工作時,不斷地從外界輸入,同時把電極反應產物不斷排出電池。因此,燃料電池是名符其實地把能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的"能量轉換器"。燃料電池的正極和負極都用多孔炭和多孔鎳、鉑、鐵等製成。從負極連續通入氫氣、煤氣、發生爐煤氣、水煤氣、甲烷等氣體;從正極連續通入氧氣或空氣。電解液可以用鹼(如氫氧化鈉或氫氧化鉀等)把兩個電極隔開。化學反應的最終產物和燃燒時的產物相同。燃料電池的特點是能量利用率高,設備輕便,減輕污染,能量轉換率可達70%以上。

3. 化學電池的主要種類有哪些

化學電池按工作性質可分為:

一次電池(原電池);

二次電池(可充電電池);鉛酸蓄電池;燃料電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、鹼性鋅猛電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次鹼性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

4. 化學電池分為哪幾種

1. 電池分為哪幾種
電池分為哪幾種
一、分類:

化學電池、干電池、鉛晶蓄電池、液體電池、鐵鎳蓄電池、鎳鎘蓄電池、銀鋅梁空蓄電池、燃料電池、太陽電池、溫差電池、核電池、原電池、鋅錳干電池、鹼性鋅錳電池、鋅汞電池、鋅空氣電池、固體電解質電池、鋰電池、儲備電池、標准電池、糊式鋅錳干電池、紙板式鋅錳干電池、紙板式鋅錳干電池、鹼性鋅錳干電池、疊層式鋅錳干電池、鹼性蓄電池、金屬空氣電池、納米電池、磷酸鐵鋰電池、水果電池、鋰旅渣轎離子電池等。

二、電池:

電池是一種能量轉化與儲存的裝置它通過反應將化學能或物理能轉化為電能。電池即拆肆一種化學電源,它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極,兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中,當連接在某一外部載體上時,通過轉換其內部的化學能來提供能。

5. 蓄電池分幾種類型

蓄電池的種類分為:鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池的發展歷史最久用於最廣泛的一種電池,廣泛用用於內燃機汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池,它可靠性好、原材料易得、價格便宜;比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它也存在很大的缺點;一是比能量低,所佔的質量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高;屬於強酸型,污染嚴重。
蓄電池的種類分為:鎳氫蓄電池

鎳氫蓄電池屬於鹼性電池,鎳氫蓄電池循環使用壽命較長,無記憶效應,但價格較高。它的初期購置成本雖高,但由於其在能量和使用壽命方面的優勢,因此其長期的實際使用成本並不高。目前國外生產電動汽車鎳氫蓄電池的豎宏公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個合資公司。Ovonie現有80A•h和130A•h兩種單元電池,其比能量達75-80W•h/kg,循環使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動汽車上試用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里。由於價格較高,目前尚未大批量生產。國內已開游伍發出55A•h和100A•h 單元電池,比能量達65 W•h/kg,功率密度大於800W/kg的鎳氫蓄電池。
蓄電池的種類分為:鋰離子電池

鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池,其獨特的物理和電化學性能,具有廣泛的民用(如手機電池)和國防應用的前景。其突出的特點是:重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應、使用壽命長。在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,並且目前人類只開發利用了其理論電量的20%~30%,開發前景非常光明。同時它是一種真正的綠色環保電池,不會對環境造成污染,是目前最佳的能應用到電動車上的電池。
蓄電池的種類分為:鎳鎘電池
鎳鎘電池的應用廣泛程度僅次於鉛酸蓄電池,其比能量可達55W•h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循環使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達到2000多次,但價格為鉛酸蓄電池的4~5倍。它的初期購置成本雖高,但由於其在能量和使用壽命方面的優勢,因此其長期的實際使用成本並不高。缺點是有「記憶效應」,容易因為充放電不良而導致電池可用容量減小。須在使用十次左右後,作一次完全充放電,如果已經有了「記憶效應」,應連續作3~5次完全充放電,以釋放記憶。另外鎘有毒,使用中要注意做好回收工作,以免鎘造成環境污染。
蓄電池的種類分為:鈉硫蓄電池
鈉硫電池的優點:一個是比能量高。其理論比能量為760W•h/kg,實際已大於100W•h/kg,是鉛酸電池的3~4倍;另一個是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,並瞬時間可放出其3倍的固有餘磨冊能量;再一個是充放電效率高。由於採用固體電解質,所以沒有通常採用液體電解質二次電池的那種自放電及副反應,充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點,主要其工作溫度在300~350℃,所以,電池工作時需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴重,電池壽命較短。現在已有採用高性能的真空絕熱保溫技術,可有效地解決這一問題。也有性能穩定性及使用安全性不太理想等問題。在80~90年代,國外重點發展鈉硫電池作為固定場合下(如電站儲能)應用,並越來越顯示其優越性。

6. 鐵塔新能源蓄電池有哪些類型的

鐵塔新能源局如蓄電池有:
1、鉛酸蓄電池:鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內燃機車的起動電源,也是一種成熟的電動汽車蓄電池,它可靠桐鋒啟,原料易得,價格低廉。
2、鎳氫電池:鎳氫電池屬於鹼性電池,鎳氫電池循環壽命長,無記憶效應,但價格較高。
3、鋰離子電池:鋰離子二次電池作為一種新型的高壓、高能量密度的可充電電池,其獨特的物理和電化學性能,具有廣泛的民基肢用和國防應用前景。
4、鎳鎘電池:鎘電池鎳鎘電池廣泛應用於鉛酸蓄電池後,其比能量可達到55Wh。

7. 蓄電池種類有哪些

蓄電池種類有:

1、鉛酸蓄電池

常用的鉛酸蓄電池主要分為三類,普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護蓄電池,普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構成,電解液是硫酸的水溶液,干荷蓄電池,它的主要特點是負極板有較高的儲電能力,免維護蓄電池由於自身結構上的優勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內基本不需要補充蒸餾水。

鉛蓄電池廣泛應用於電力、儲能、電動車等領域。特別是技術成熟、成本低廉等優點,決定其在短期內很難被其他電池產品所取代。

2、UPS蓄電池

UPS 稱為不間斷電源,是因為停電的時候,它能快速轉換到"逆變"狀態,從而不會讓在使用中的電腦因帶寬為突然停電未來得及存儲而失去重要文件。

3、磷酸鐵鋰蓄電池

磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池,放電電壓非常平穩,一般為3.2 V,放電到剩餘的10%容量時電壓變化較快,截止電壓一般為2.5 V。

4、超級蓄電池

超級蓄電池。也是發動機啟動電源,是一種當內燃機配用的傳統蓄電池失效而無法實施啟動時,能通過快速儲能後向內燃機提供啟動電源的裝置。

蓄電池是世界上廣泛使用的一種化學「電源」,具有電壓平穩、安全可靠、價格低廉、適用范圍廣、原材料豐富和回收再生利用率高等優點,是世界上各類電池中產量最大、用途最廣的一種電池。

(7)電化學蓄電池有哪些擴展閱讀

蓄電池在使用及保養方面需者和要注意的一些問題:

1、蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報廢。因此,每隔一定時間就應啟動一次汽車,給蓄電池充電。

2、當電流表指針顯示蓄電量不足時,要及時充電,蓄電池的蓄電量可以在儀錶板上反映出來。

3、電解液的密度應按照不首行盯同的地區、不同的季節按照標准進行相應的調整。

4、在虧電解液時應補充蒸餾水或專用補液,切忌用飲用純凈水代替。因為純凈水中含有多種微量元素,對蓄電池會造成不良影響。

5、在啟動汽車時,不間斷地使用啟動機會導致蓄電池因過度放電而損壞。

6、日常行車時應經常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣。倘若蓄電池蓋小孔被堵,產生的氫氣和氧氣排不出去,電解液膨脹時,會把蓄電池外殼撐破,影響蓄電池壽命。

7、檢查電池的正、負級有無被氧化的跡象。可以用熱水時常澆電瓶的電線連接處,並用銅絲刷清理干凈,並塗上黃油。

8、檢查電路各部分有無老化或短路的地方。防止電池因為過度放電而提前退役。

8. 常用的化學電池的種類,名稱,形狀,電極,電解質,電壓……

化學電池化學電池 將化學能直接轉變為電能的裝置.主要部分是電解質溶液、浸在溶液中的正、負電極和連接電極的導線.依據能否充 電復原,分為原電池和蓄電池兩種
化學電池的種類
化學電池按工作性質可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池);鉛酸蓄電池.其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、鹼性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等.二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次鹼性鋅錳電池等.鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池.
1.鋅-錳干電池
鋅-錳電池又稱勒蘭社(Leclanche)電池,是法國科學家勒蘭社(Leclanche)於1868年發明的由鋅(Zn)作負極,二氧化錳(MnO2)為正極,電解質溶液採用中性氯化銨(NH4Cl)、氧化鋅(ZnCl2)的水溶液,面澱粉或漿層紙作隔離層製成的電池稱鋅錳電池,由於其電解質溶液通常製成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現不流動狀態,故又稱鋅錳干電池.按使用隔離層區分為糊式和板式電池兩種,板式又按電解質液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種.
干電池用鋅制筒形外殼作負極,位於中央辯者斗的頂蓋上有銅帽的石墨棒作正極,在石墨棒的周圍由內向外依次是A:二氧化錳粉末(黑色)------用於吸收在正極上生成的氫氣(以防止產生極化現象);B:用飽和了氯化銨和氯化鋅的澱粉糊作為電解質溶液.
電極反應式為:負極(鋅筒):Zn – 2e === Zn2+
正極(石墨):2NH4+ + 2e === 2NH3 ↑+ H2↑
H2 + 2MnO2 === Mn2O3 + H2O
總反應:Zn + 2NH4+ + 2MnO2 === Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O
干電池的電壓大約為1.5V,不能充電再生.
2.鹼性鋅錳電池
20世紀中期在鋅錳電池基礎上發展起來的,是鋅錳電池的改進型.電池使用氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)的水溶液做電解質液,採用了與鋅錳電池相反的負極結構,負極在內為膏狀膠體,用銅釘做集流體,正極在外,活性物質和導電材料壓成環狀與電池外殼連接,正、負極用專用隔膜隔開製成的電池.
3.鉛酸蓄電池
1859年法國普蘭特(Plante)發現,由正極板、負極板、電解液、隔板、容器(電池槽)等5個基本部分組成.用二氧化鉛作正極活性物質,鉛作負極活性物質,硫酸作電解液,微孔橡膠、燒結式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板製成的電池.
鉛蓄電池可放電也可以充電,一般用硬橡膠或透明塑料製成長方形外攜磨殼(防止酸液的泄漏);設有多層電極板,其中正極板上有一層棕褐色的二氧化鉛,負嫌枯極是海綿狀的金屬鉛,正負電極之間用微孔橡膠或微孔塑料板隔開(以防止電極之間發生短路);兩極均浸入到硫酸溶液中.放電時為原電池,其電極反應為:
負極:Pb + SO42-- 2e === PbSO4
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e === PbSO4 + 2H2O
總反應式為:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2Ag + ZnO
電池的電壓一般為1.59V,使用壽命較長.
5.鎘鎳電池和金屬氫化物電池
二者均採用氧化鎳或氫氧化鎳作正極,以氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質溶液,金屬鎘或金屬氫化物作負極.金屬氫化物電池為20世紀80年代末,利用吸氫合金和釋放氫反應的電化學可逆性發明製成,是小型二次電池主導產品.
6.鋰電池
指以金屬鋰或鋰的化合物作活性物質的電池通稱鋰電池,分為一次鋰電池和二次鋰電池.
7.鋰離子電池
指能使鋰離子嵌入和脫嵌的碳材料代替純鋰作負極,鋰的化合物作正極,混合電解液作電解質液製成的電池.
8.氫氧燃料電池
這是一種高效、低污染的新型電池,主要用於航天領域.其電極材料一般為活化電極,具有很強的催化活性,如鉑電極、活性碳電極等.電解質溶液一般為40%的KOH溶液.電極反應式如下:
負極:2H2 + 4OH- -4e=== 4H2O
正極:O2 + 2H2O + 4e=== 4OH-
總反應式:2H2 + O2 === 2H2O
9.熔融鹽燃料電池
這是一種具有極高發電效率的大功率化學電池,在加拿大等少數發達國家己接近民用工業化水平.按其所用燃料或熔融鹽的不同,有多個不同的品種,如天然氣、CO、---熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等,一般要在一定的高溫下(確保鹽處於熔化狀態)才能工作.
下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空氣與CO2型電池為例加以說明:
負極反應式:2CO + 2CO32--4e === 4CO2
正極反應式:O2 + 2CO2 + 4e=== 2CO32-
總反應式為:2CO + O2 === 2CO2
該電池的工作溫度一般為6500C
10.海水電池
1991年,我國科學家首創以鋁---空氣---海水為材料組成的新型電池,用作航海標志燈.該電池以取之不盡的海水為電解質,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流.其電極反應式如下:
負極:4Al – 12e === 4Al3+
正極:3O2 + 6H2O + 12e === 12OH-
總反應式為:4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3
這種電池的能量比普通干電池高20---50倍!
新型化學電池
(1鹼性氫氧燃料電池
這種電池用30%-50%KOH為電解液,在100°C以下工作.燃料是氫氣,氧化劑是氧氣.其電池圖示為 (―)C|H2|KOH|O2|C(+)
電池反應為 負極 2H2 + 4OH―4e=4H2O 正極 O2 + 2H2O + 4e=4OH
總反應 2H2 + O2=2H2O
鹼性氫氧燃料電池早已於本世紀60年代就應用於美國載人宇宙飛船上,也曾用於叉車、牽引車等,但其作為民用產品的前景還評價不一.否定者認為電池所用的電解質KOH很容易與來自燃料氣或空氣中的CO2反應,生成導電性能較差的碳酸鹽.另外,雖然燃料電池所需的貴金屬催化劑載量較低,但實際壽命有限.肯定者則認為該燃料電池的材料較便宜,若使用天然氣作燃料時,它比唯一已經商業化的磷酸型燃料電池的成本還要低.
(2) 磷酸型燃料電池
它採用磷酸為電解質,利用廉價的炭材料為骨架.它除以氫氣為燃料外,現在還有可能直接利用甲醇、天然氣、城市煤氣等低廉燃料,與鹼性氫氧燃料電池相比,最大的優點是它不需要CO2處理設備.磷酸型燃料電池已成為發展最快的,也是目前最成熟的燃料電池,它代表了燃料電池的主要發展方向.目前世界上最大容量的燃料電池發電廠是東京電能公司經營的11MW美日合作磷酸型燃料電池發電廠,該發電廠自1991年建成以來運行良好.近年來投入運行的100多個燃料電池發電系統中,90%是磷酸型的.市場上供應的磷酸型發電系統類型主要有日本富士電機公司的50KW或100KW和美國國際燃料電池公司提供的200KW.
富士電機已提供了70多座電站,現場壽命超過10萬小時.
磷酸型燃料電池目前有待解決的問題是:如何防止催化劑結塊而導致表面積收縮和催化劑活性的降低,以及如何進一步降低設備費用.
化學電源的重大意義:
化學能轉換為電能的原理的發現和各式各樣電池裝置的發明,是貯能和供能技術的巨大進步,是化學對人類的一項重大貢獻,極大地推進了現代化的進程,改變了人們的生活方式,提高了人們的生活質量

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