1. 蓄电池种类分哪些主要是电瓶车上用的,什么样的蓄电池都可以用吗
蓄电池有哪些种类
蓄电池是电动汽车的动力源泉。蓄电池的种类大致可以为:铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池、镍镉电池、钠硫蓄电池、镍锌蓄电池、锌空气蓄电池、飞轮电池。目前,制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。其成本贵,使用寿命短,蓄电能力不强。要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争,关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄电池。
铅酸蓄电池:
铅酸蓄电池的发展历史最久用于最广泛的一种电池,广泛用用于内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它也存在很大的缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高;属于强酸型,污染严重。
镍氢蓄电池:
镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。目前国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。Ovonie现有80A•h和130A•h两种单元电池,其比能量达75-80W•h/kg,循环使用寿命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里。由于价格较高,目前尚未大批量生产。国内已开发出55A•h和100A•h 单元电池,比能量达65 W•h/kg,功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。
锂离子电池:
锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用(如手机电池)和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的竖老蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且目前人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电乱链池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。
镍镉电池:
镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W•h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。
钠硫蓄电池:
钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W•h/kg,实际已大于100W•h/kg,是铅酸电池的3~4倍;另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重,电池寿命较短。现在已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。在80~90年代,国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用,并越来越显示其优越性。
镍锌蓄电池:
新型密封镍锌电池具有高质量能、高质量功率和大电流放电的优势。这种优势使得镍锌电池能够满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。镍锌电池是美国国家能源研究公司(ERC)开发和生产的产品,厦门电池总厂已与其合作引进了此产品。镍锌电池是极具竞争力的电池。余陪升其优点:是其比能量达到50Wh/k以上,体积能量已超过镍镉电池,小于镍氢电池。大电流放电,电池的电压将在宽广的范围是平衡的,且具很长的使用寿命,循环寿命≥500次。充电时间≤3.5h,快速充电≤1h。特别值得一提的是自放电抗电荷量衰减性十分好,在室温下一个月,自放电量不到30%额定电荷量。在50℃高温,以C/3放电,电池电荷量衰减≤10%额定电荷量,而在-15℃,C/3放电≤30%。镍锌电池与铅酸电池外廓上具有很好的兼容性,凡现在应用铅酸电池的车辆,均可换用镍锌电池。从现在的价格看,镍锌还显稍贵些,但相信待其应用量上去后,价格自然会降下来。与铅酸电池外形轮廓的兼容性,使镍锌电池更方便替代铅酸电池而成为电动车的理想动力电源。
锌空气蓄电池:
锌空气电池又称锌氧电池,是金属空气电池的一种。锌空气电池比能理论值是1350W•h/kg,现在的比能量已达到了230Wh/kg,几乎是铅酸电池的8倍。可见锌空气电池的发展空间非常大。锌空气电池只能采取抽换锌电极的办法进行“机械式充电”。更换电极的时间在3min即可完成。换上新的锌电极,“充电”时间极短,非常方便。如此种电池得到发展,省去了充电站等社会保障设施的兴建。锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买,对普及此电池电动车十分有利。这种电池具有体积小,电荷容量大,质量小,能在宽广的温度范围内正常工作,且无腐蚀,工作安全可靠,成本低廉等优点。现在试验电池的电荷容量仅是铅酸电池的5倍,不甚理想。但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人的关注,美国、墨西哥,新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车上进行试用,也是一极有前途的电动车用电池。
飞轮电池:
飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(200000r/min),使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能可达150W•h/kg,比功率达5000~10000W/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。
电动车电池按电解质性质,可分为酸性和碱性电池。酸性电池主要指铅酸电池,即采用酸性电解液的电池。碱性电池则指用碱性电解液如KOH,NaOH等的电池如铁镍(FENi)电池、镉镍(CdNi)电池、金属氢化物镍(MHNi)电池、锌镍(ZnNi)和锂(Li)电池等。按电池的排气方法,电池可分开敞型和密封型两种。开敞型电池,在每组单体电池气室上盖的中部开有注液孔,并用钻有排气孔的塞子塞住注液孔,这种 电池多用于固定型和燃油机动车上作起动电瓶,电动车不采用这种 电池。密封型电池则不管是酸性和碱性,设有单 向排气阀(无注液孔),称为安全阀。中等能量型比能量在 50-80WH /KG; 之间,如金属氢化物-镍 电池。低能量型比能量在30-50WH /KG; <= 之间,如铅酸 电池和镉镍 电池。可以反复充放电的电池称二次电池,它们 的寿命 以在一定的规范下完全充放 电的次数衡量。目前市场上绝大部分是 %"" 次以下的,如铅酸 电池、镉镍 电池、铁镍 电池、氢镍 电池等。品质差的电池,甚至寿命只有一百次或以下。目前市场上常用的电池有以下四种动力蓄电池,即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池
完全充放电指在使用中按出厂规定,充电到规定的充电终止电压,之后在使用中又放电到规定的放 电终止电压。所谓终止电压,并非是将 电池内电量完全放尽,充电和放 电终止电压的限值是为保护电池极板不受损坏。完全充放电达到 300-500 次是很理想的,一般情况下在300 次左右。如果每次放电都没有达到规定的终止电压值,那么电池的寿命还应长些。 2时率的标定值(c2 )更适合于电动自行车的实际情况,如果是以c20,或c10,标注的容量,则应按后面表4-4 和表4-5来换算成c5或c2,实际上,换算的结果往往不能使用,因为容量已经很低。应当明确一点,即上述条件只适用于以充电的方式补充电能的电池。按工作温度、电池有高温、中温、低温、常温 四种。以充电方式补充电能的电池绝大部分是常温电池;而高中低温则绝大部分是指燃料电池和特殊品种电解质的电池。高中低温的分类方法,主张不太相同,下面只是其中的一种。在高温条件下才能处于熔融状态的盐类 电解质,其工作温度在 100-170°C 以上,属于高温电池。这种电池开始工作以前有一个加热起动过,转入正常工作以后,燃料电池以自身产生的热维持电解质的熔融状态,有时还有多余的热可以放出和利用中温,在200-750°之间工作的电池。
电池采用贫液式结构;内部没有多余的液体,可任意放置,在行车颠簸或激烈摇晃条件下无电解液溢出。充电时产生的气体只能由专设的单 向排气 阀定压排 出,内部产生的气体压力不 够时安全阀不能打开,可以防止有害气体和杂质侵入、电解液的逸出和水分蒸发。由于结构的改进,一般情况下,充电时不产生气体或自己能消化产生的气体。按使用性质,电池有固定型和移动型(或称携带型)。 固定型多用于通信、军事和供 电。移动型又分起动型和牵引型,两种 电池工作性质完全不同,内燃机起动时,起动型电池要在短时间内提供超大 电流;牵引型则基本上是长时 均匀提供较大电流以维持电动机运转。使用性质不同,电池极板结构也不相同,主要原因是为适应放 电状态的需要。同时它们的容量标定方法和放 电时率也不相同。车用 电池 的放 电时率应为5 时率以下,对电动自行车来讲,应在3 时率以下。 低温,工作温度在 200cC 以下,如燃料 电池中的固体聚合物 电池(SPFC)的工作温度为60-80°,碱性电池( AFC )等的工作温度为60-80°。钠硫(Na-S )电池中电解质钠需要达到98才能熔解,而硫要熔解需达119°
燃料电池的工作温度常用热力学温度表示,对应于摄 氏温度0°C时的绝对温度值为-40-+50°C用绝对温度表示则为 573K。常温,指既不需要加温又不需要特殊 降温处理而能正常工作 以及其它在 50°之间正常工作的电池类别。车用电池的工作温度适宜采用-40-+50°C之间,既能适应我 国北方寒冷地区又能适应南方夏季炎热气温条件使用。对需要加温起动工作的燃料电池,在行车前也不需要等待较长时间和功率较大的加热设施,达到轻便实用和快捷。按比能量分,电池有高能量型、中等能量和低能量三个等级。钠硫、锂以及部分燃料电池属高能量型。其能量与自身重量比在 80WH/KG以上的,就目前条件讲,当属比能量较高的电池。
电池是电动汽车的动力源泉。目前,制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。电动汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争,关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄电池。
2. 化学电池的种类有哪些
化学电池的种类包括干电池,
普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂),淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
化学电池的种类包括燃料电池,燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池,所以燃料电池也是化学电源。它与其它电池不同,它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内,而是在工作时,不断地从外界输入,同时把电极反应产物不断排出电池。因此,燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的"能量转换器"。燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体;从正极连续通入氧气或空气。电解液可以用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等)把两个电极隔开。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的特点是能量利用率高,设备轻便,减轻污染,能量转换率可达70%以上。
3. 化学电池的主要种类有哪些
化学电池按工作性质可分为:
一次电池(原电池);
二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池;燃料电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌猛电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
4. 化学电池分为哪几种
1. 电池分为哪几种
电池分为哪几种
一、分类:
化学电池、干电池、铅晶蓄电池、液体电池、铁镍蓄电池、镍镉蓄电池、银锌梁空蓄电池、燃料电池、太阳电池、温差电池、核电池、原电池、锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、锌空气电池、固体电解质电池、锂电池、储备电池、标准电池、糊式锌锰干电池、纸板式锌锰干电池、纸板式锌锰干电池、碱性锌锰干电池、叠层式锌锰干电池、碱性蓄电池、金属空气电池、纳米电池、磷酸铁锂电池、水果电池、锂旅渣轿离子电池等。
二、电池:
电池是一种能量转化与储存的装置它通过反应将化学能或物理能转化为电能。电池即拆肆一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能。
5. 蓄电池分几种类型
蓄电池的种类分为:铅酸蓄电池
铅酸蓄电池的发展历史最久用于最广泛的一种电池,广泛用用于内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它也存在很大的缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高;属于强酸型,污染严重。
蓄电池的种类分为:镍氢蓄电池
镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。目前国外生产电动汽车镍氢蓄电池的竖宏公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。Ovonie现有80A•h和130A•h两种单元电池,其比能量达75-80W•h/kg,循环使用寿命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里。由于价格较高,目前尚未大批量生产。国内已开游伍发出55A•h和100A•h 单元电池,比能量达65 W•h/kg,功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。
蓄电池的种类分为:锂离子电池
锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用(如手机电池)和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且目前人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。
蓄电池的种类分为:镍镉电池
镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W•h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。
蓄电池的种类分为:钠硫蓄电池
钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W•h/kg,实际已大于100W•h/kg,是铅酸电池的3~4倍;另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有余磨册能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重,电池寿命较短。现在已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。在80~90年代,国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用,并越来越显示其优越性。
6. 铁塔新能源蓄电池有哪些类型的
铁塔新能源局如蓄电池有:
1、铅酸蓄电池:铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机车的起动电源,也是一种成熟的电动汽车蓄电池,它可靠桐锋启,原料易得,价格低廉。
2、镍氢电池:镍氢电池属于碱性电池,镍氢电池循环寿命长,无记忆效应,但价格较高。
3、锂离子电池:锂离子二次电池作为一种新型的高压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民基肢用和国防应用前景。
4、镍镉电池:镉电池镍镉电池广泛应用于铅酸蓄电池后,其比能量可达到55Wh。
7. 蓄电池种类有哪些
蓄电池种类有:
1、铅酸蓄电池
常用的铅酸蓄电池主要分为三类,普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池,普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液,干荷蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。
铅蓄电池广泛应用于电力、储能、电动车等领域。特别是技术成熟、成本低廉等优点,决定其在短期内很难被其他电池产品所取代。
2、UPS蓄电池
UPS 称为不间断电源,是因为停电的时候,它能快速转换到"逆变"状态,从而不会让在使用中的电脑因带宽为突然停电未来得及存储而失去重要文件。
3、磷酸铁锂蓄电池
磷酸铁锂电池是锂离子电池家族中最安全的高比能量电池,放电电压非常平稳,一般为3.2 V,放电到剩余的10%容量时电压变化较快,截止电压一般为2.5 V。
4、超级蓄电池
超级蓄电池。也是发动机启动电源,是一种当内燃机配用的传统蓄电池失效而无法实施启动时,能通过快速储能后向内燃机提供启动电源的装置。
蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”,具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点,是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。
(7)电化学蓄电池有哪些扩展阅读
蓄电池在使用及保养方面需者和要注意的一些问题:
1、蓄电池长久不用,它会慢慢自行放电,直至报废。因此,每隔一定时间就应启动一次汽车,给蓄电池充电。
2、当电流表指针显示蓄电量不足时,要及时充电,蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。
3、电解液的密度应按照不首行盯同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。
4、在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液,切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素,对蓄电池会造成不良影响。
5、在启动汽车时,不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。
6、日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。倘若蓄电池盖小孔被堵,产生的氢气和氧气排不出去,电解液膨胀时,会把蓄电池外壳撑破,影响蓄电池寿命。
7、检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处,并用铜丝刷清理干净,并涂上黄油。
8、检查电路各部分有无老化或短路的地方。防止电池因为过度放电而提前退役。
8. 常用的化学电池的种类,名称,形状,电极,电解质,电压……
化学电池化学电池 将化学能直接转变为电能的装置.主要部分是电解质溶液、浸在溶液中的正、负电极和连接电极的导线.依据能否充 电复原,分为原电池和蓄电池两种
化学电池的种类
化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池.其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等.二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等.铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池.
1.锌-锰干电池
锌-锰电池又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO2)为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH4Cl)、氧化锌(ZnCl2)的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态,故又称锌锰干电池.按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种,板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种.
干电池用锌制筒形外壳作负极,位于中央辩者斗的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极,在石墨棒的周围由内向外依次是A:二氧化锰粉末(黑色)------用于吸收在正极上生成的氢气(以防止产生极化现象);B:用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液.
电极反应式为:负极(锌筒):Zn – 2e === Zn2+
正极(石墨):2NH4+ + 2e === 2NH3 ↑+ H2↑
H2 + 2MnO2 === Mn2O3 + H2O
总反应:Zn + 2NH4+ + 2MnO2 === Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O
干电池的电压大约为1.5V,不能充电再生.
2.碱性锌锰电池
20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的,是锌锰电池的改进型.电池使用氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)的水溶液做电解质液,采用了与锌锰电池相反的负极结构,负极在内为膏状胶体,用铜钉做集流体,正极在外,活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接,正、负极用专用隔膜隔开制成的电池.
3.铅酸蓄电池
1859年法国普兰特(Plante)发现,由正极板、负极板、电解液、隔板、容器(电池槽)等5个基本部分组成.用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池.
铅蓄电池可放电也可以充电,一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外携磨壳(防止酸液的泄漏);设有多层电极板,其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负嫌枯极是海绵状的金属铅,正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路);两极均浸入到硫酸溶液中.放电时为原电池,其电极反应为:
负极:Pb + SO42-- 2e === PbSO4
正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e === PbSO4 + 2H2O
总反应式为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2Ag + ZnO
电池的电压一般为1.59V,使用寿命较长.
5.镉镍电池和金属氢化物电池
二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极,以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液,金属镉或金属氢化物作负极.金属氢化物电池为20世纪80年代末,利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成,是小型二次电池主导产品.
6.锂电池
指以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称锂电池,分为一次锂电池和二次锂电池.
7.锂离子电池
指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极,锂的化合物作正极,混合电解液作电解质液制成的电池.
8.氢氧燃料电池
这是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域.其电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等.电解质溶液一般为40%的KOH溶液.电极反应式如下:
负极:2H2 + 4OH- -4e=== 4H2O
正极:O2 + 2H2O + 4e=== 4OH-
总反应式:2H2 + O2 === 2H2O
9.熔融盐燃料电池
这是一种具有极高发电效率的大功率化学电池,在加拿大等少数发达国家己接近民用工业化水平.按其所用燃料或熔融盐的不同,有多个不同的品种,如天然气、CO、---熔融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等,一般要在一定的高温下(确保盐处于熔化状态)才能工作.
下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空气与CO2型电池为例加以说明:
负极反应式:2CO + 2CO32--4e === 4CO2
正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e=== 2CO32-
总反应式为:2CO + O2 === 2CO2
该电池的工作温度一般为6500C
10.海水电池
1991年,我国科学家首创以铝---空气---海水为材料组成的新型电池,用作航海标志灯.该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流.其电极反应式如下:
负极:4Al – 12e === 4Al3+
正极:3O2 + 6H2O + 12e === 12OH-
总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O === 4Al(OH)3
这种电池的能量比普通干电池高20---50倍!
新型化学电池
(1碱性氢氧燃料电池
这种电池用30%-50%KOH为电解液,在100°C以下工作.燃料是氢气,氧化剂是氧气.其电池图示为 (―)C|H2|KOH|O2|C(+)
电池反应为 负极 2H2 + 4OH―4e=4H2O 正极 O2 + 2H2O + 4e=4OH
总反应 2H2 + O2=2H2O
碱性氢氧燃料电池早已于本世纪60年代就应用于美国载人宇宙飞船上,也曾用于叉车、牵引车等,但其作为民用产品的前景还评价不一.否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应,生成导电性能较差的碳酸盐.另外,虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低,但实际寿命有限.肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜,若使用天然气作燃料时,它比唯一已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低.
(2) 磷酸型燃料电池
它采用磷酸为电解质,利用廉价的炭材料为骨架.它除以氢气为燃料外,现在还有可能直接利用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料,与碱性氢氧燃料电池相比,最大的优点是它不需要CO2处理设备.磷酸型燃料电池已成为发展最快的,也是目前最成熟的燃料电池,它代表了燃料电池的主要发展方向.目前世界上最大容量的燃料电池发电厂是东京电能公司经营的11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂,该发电厂自1991年建成以来运行良好.近年来投入运行的100多个燃料电池发电系统中,90%是磷酸型的.市场上供应的磷酸型发电系统类型主要有日本富士电机公司的50KW或100KW和美国国际燃料电池公司提供的200KW.
富士电机已提供了70多座电站,现场寿命超过10万小时.
磷酸型燃料电池目前有待解决的问题是:如何防止催化剂结块而导致表面积收缩和催化剂活性的降低,以及如何进一步降低设备费用.
化学电源的重大意义:
化学能转换为电能的原理的发现和各式各样电池装置的发明,是贮能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献,极大地推进了现代化的进程,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量