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文檔簡介
1、u池是用來裝水的,可有一種池里卻永遠(yuǎn)沒有水,那是什么池?電池u電池,舊有與狹義上的定義是將本身儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)成電能的裝置,較新與廣義上的定義是指將機械能以外的能量轉(zhuǎn)成電能的裝置(將機械能轉(zhuǎn)成電能的裝置叫發(fā)電機)。其他名稱有電瓶、電芯。電池中一個單元的結(jié)構(gòu)叫做 “Cell”,稱為電池或單電池;內(nèi)部有多個電池并連或串連的結(jié)構(gòu)叫做“Battery”,稱為電池或電池組。市售一般干電池其實構(gòu)造上是“Cell”但英文上習(xí)慣稱“Battery”,汽車用鉛酸電池與方形9V電池則是真正的“Battery”。電池的兩極u電池上有什么標(biāo)記符號?知道電池上有“”正極、“”負(fù)極。 u電池的兩端一樣嗎?知道鼓出來的一端是
2、正極,平的一端是負(fù)極。 u電池都是一樣大小的嗎?知道電池的大小不同,型號也不同。常用電池有1號、2號、5號、7號電池等。教師小結(jié)電池的特征:知道電池上有“”正極、“”負(fù)極。知道鼓出來的一端是正極,平的一端是負(fù)極。電池的大小不同,型號也不同。常用電池有1號、2號、5號、7號電池等。 電池原理u在化學(xué)電池中,化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,這種反應(yīng)分別在兩個電極上進行。負(fù)極活性物質(zhì)由電位較負(fù)并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳?xì)浠衔锏取U龢O活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣
3、,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質(zhì)則是具有良好離子導(dǎo)電性的材料,如酸、堿、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。當(dāng)外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,存儲在電池中的化學(xué)能并不轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內(nèi)部,由于電解質(zhì)中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng),以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移.電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來完成。因此,電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時,電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過程的方向恰與放電相反;電極反
4、應(yīng)必須是可逆的,才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過程的正常進行。因此,電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。G為吉布斯反應(yīng)自由能增量(焦);F為法拉第常數(shù)=96500庫=26.8安小時;n為電池反應(yīng)的當(dāng)量數(shù)。充放電速率u有時率和倍率兩種表示法。時率是以充放電時間表示的充放電速率,數(shù)值上等于電池的額定容量(安小時)除以規(guī)定的充放電電流(安)所得的小時數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法,其數(shù)值為時率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時間來表示。放電速率對電池性能的影響較大。干電池和液體電池u干電池和液體電池的區(qū)分僅限于早期電池發(fā)展的那段時期。最早的電池由裝滿電解液的玻璃容器和兩個電極
5、組成。后來推出了以糊狀電解液為基礎(chǔ)的電池,也稱做干電池?,F(xiàn)在仍然有“液體”電池。一般是體積非常龐大的品種。如那些做為不間斷電源的大型固定型鉛酸蓄電池或與太陽能電池配套使用的鉛酸蓄電池。對于移動設(shè)備,有些使用的是全密封,免維護的鉛酸蓄電池,這類電池已經(jīng)成功使用了許多年,其中的電解液硫酸是由硅凝膠固定或被玻璃纖維隔板吸付的。一次性電池和可充電電池一次性電池俗稱“用完即棄”電池,因為它們的電量耗盡后,無法再充電使用,只能丟棄。常見的一次性電池包括堿錳電池、鋅錳電池、鋰電池、鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池和鎂錳電池。電池的理論充電時間u電池的理論充電時間:電池的電量除以充電器的輸出電流
6、。例如:以一塊電量為800MAH的電池為例,充電器的輸出電流為500MA那么充電時間就等于800MAH/500MA=1.6小時,當(dāng)充電器顯示充電完成后,最好還要給電池大約半個小時左右的補電時間。燃料電池u燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能透過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置燃料電池是利用氫氣在陽極進行的是氧化反應(yīng),將氫氣氧化成氫離子,而氧氣在陰極進行還原反應(yīng),與由陽極傳來的氫離子結(jié)合生成水。氧化還原反應(yīng)過程中就可以產(chǎn)生電流。燃料電池的技術(shù)包括了出現(xiàn)堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC),以及直接
7、甲醇燃料電池(DMFC)等,而其中,利用甲醇氧化反應(yīng)作為正極反應(yīng)的燃料電池技術(shù),更是被業(yè)界所看好而積極發(fā)展。開路電壓u電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時(即沒有電流通過兩極時)電池的正極電極電勢與負(fù)極的電極電勢之差。電池的開路電壓用V開表示,即V開=+-,其中+、-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開路電壓,一般均小于它的電動勢。這是因為電池的兩極在電解液溶液中所建立的電極電位,通常并非平衡電極電位,而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開路電壓就是電池的電動勢。廢舊電池的危害性 u一粒紐扣電池可污染60萬升水,等于一個人一生的飲水量。一節(jié)電池爛在地里,能夠使一平方米的土地失去利用價值,所以把一節(jié)節(jié)的廢舊電池說成是“污染小炸彈”一點也不過分。 我們?nèi)粘K玫钠胀ǜ呻姵?,主要有酸性鋅錳電池和堿性鋅錳電池兩類,它們都含有汞、錳、鎘、鉛、鋅等各種金屬物質(zhì),廢舊電池被遺棄后,
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