第二章 二次电池材料.ppt

第 二 章 二 次 电 池 材 料 第二章 二次电池材料 2.1 基本概念 2.2概述 2.3铅蓄电池 2.4锂离子电池 2.5锂离子聚合物电池 2.1 基本概念 2.1.2 电池和电解池 2.1.3电极（electrode）及其称呼 汞 俗称水银，在常温下为液态 能与大部分金属形成汞齐 有毒，化合物毒性更大 汞的危害 汞的化合物和盐的毒性非常高，口服、吸入或接触后可以导致脑和肝的损伤。 汞是一种可以在生物体内积累的毒物，它很容易被皮肤以及呼吸和消化道吸收。水俣病是汞中毒的一种。汞破坏中枢神经组织，对口、粘膜和牙齿有不利影响。长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。尽管汞的沸点很高，但在室内温度下饱和的汞蒸气已经达到了中毒计量的数倍。 最危险的汞有机化合物是C2H6Hg，仅数微升接触在皮肤上就可以致死。 如何辨认毒素的存在3 （1）看标签 铅：≦40mg/kg； 汞： ≦1mg/kg； 砷: ≦10mg/kg 体温计破了该如何处理？ 电池为什么能够进行充电呢？ 充电电池一般有一共同的电化学特性，即：其中的化学反应是可逆反应，可以通过外加电源，让电能转化为化学能，使放过电的电池恢复到原来的状态。注意：如果其中的化学反应是不可逆的，电池就不能充电，否则将造成泄漏、爆炸等事情！ 讨论：电池的重要指标是什么？ 2.1.5 电池电压 电池的标称电压为电池电压的近似值。 用电压表或万用表可以进行测定 不同类型、不同大小的电池电压也不同 2.1.6电池容量 容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“mAh”，中文名称是毫安时（在衡量大容量电池如铅蓄电池时，为了方便起见，一般用“Ah”来表示，中文名是安时，1Ah=1000mAh）。 不同型号，抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好. 但是同样的电池型号,标称容量4(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好吗. . ? 2.1.7使用寿命 2.1.9一次电池（primary battery)与二次电池(secondary cell) 2.1.9 电池的分类 2.1.9电池的分类 2.1.9 电池的分类 2.1.9 电池的分类 2.1.9 电池的分类 当前世界电池工业发展的3个特点： 绿色环保电池迅猛发展，包括锂离子电池、镍氢电池等； 一次电池向二次电池转化，这符合可持续发展战略； 电池进一步向小、轻、薄方向发展。 2.2概述 镍-镉二次电池的优缺点 Cd的介绍 1817年发现,德国的斯特罗迈厄，从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属，制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率，而且在锌-镉电池中颇为有用。它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料，广受艺术家的欢迎。银白色或铅灰色有光泽的软质金属 . Cd的来源 元素来源：在自然界中主要成硫镉矿而存在；也有小量存在于锌矿中，所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS)，赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。 Cd的用途 用于电底、制造合金等；并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高，故可用作铁、钢、铜之保护膜，广用于电镀上，并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。 Cd的毒性 镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害5。  2.3铅蓄电池（lead acid battery) 2.3.2铅蓄电池的优势 （1）电极上的充放电反应的物理、化学可逆性好 （2）由于用作电解质的是常温下离子电导率最大的硫酸水溶液，能够获得高输出功率密度 （3）容易进行充电 （4）工作电压高、安全可靠 （5）寿命长、价廉 （6）取材方便、原材料容易回收利用 铅蓄电池的不足 一是过充电容易析出气体；二是硫酸6液溢出时腐蚀污染环境，三是比能量偏低，实用重量比能量只有35wh/kg左右。 铅酸蓄电池污染环境危害人体废铅回收亟待规范 铅 为青灰色重金属 铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累 铅的应用 铅主要用于制造铅蓄电池； 铅合金可用于铸铅字，做焊锡； 铅还用来制造放射性辐射、X射线