第一节化学电源基本概念介绍.ppt

电池的自放电和贮存性能: 贮存性能 贮存时所表现出的性能。 电池的贮存分为干贮存(不带电液)和湿贮存(带电液). 自放电 电池在贮存一段时间后，容量要发生自动降低的现象. 对于蓄电池，又叫充电保持能力. 发生自放电的原因 蓄电池的循环寿命和使用周期: 循环寿命(使用周期) 在一定的放电条件下，当电池的容量降到某一规定值之前，电池耐受的充放电循环次数 影响电池循环寿命的因素 不同的电池使用周期是不相同的，例如：一般说来，Fe－Ni，Cd－Ni 电池的使用寿命可达数千次。铅蓄电池约300 －500次，Zn －Ag电池约40 －100 次。 另外，蓄电池的使用寿命与放电深度、沉度、充放电率等条件都有关。（放电深度是指电池放出的容量与额定容量的百分比）。 四、电极的组成、结构和成型方法 电极的组成： 主要成分 导电组分 添加剂 电极的结构： 整体电极 多孔电极 三相多孔电极： 电化学反应发生在固液气三相界面上 两相多孔电极： 电化学反应发生在固液两相界面上 多孔电极最大的贡献实质上就是增大了电极的面积，从而降低了电极的极化，提高了活性物质的利用率。 电极的成型方法： 涂膏式电极 压成式电极 烧结式电极 管（盒）式电极 电沉积式电极 粘结式电极 发泡式电极 纤维式电极 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第一节化学电源的基本概念 主要内容： 化学电源的组成和工作原理 化学电源的分类 化学电源的主要性能 电极的组成、结构和成型方法 本章重点： 化学电源的组成和工作原理：构成电池的必要条件；化学电源的基本组成部分及其作用。 化学电源的主要性能：开路电压和电动势的意义及区别；内阻及其对电池性能的影响；工作电压及放电曲线的意义；容量、比容量、放电时率与放电倍率，利用率及其影响因素；能量，高比能量电池的条件；功率及其影响因素；自放电及其影响因素。 一、化学电源的组成和工作原理 构成电池的必要条件： 化学反应中的两个过程必须分隔在两个区域进行。（区别于一般的化学反应） 物质在发生氧化还原反应时，电子必须经过外电路。（区别于腐蚀电池 ） 化学电源的基本组成部分及其作用： 电极 电解质 隔膜 外壳 化学电源的工作原理： 以丹尼尔电池为例讨论化学电源的工作原理： 丹尼尔电池： （－）Zn│ZnSO4（c1）‖ CuSO4 （c2） │Cu(+) 负极： Zn－2e→ Zn2＋ 氧化 正极： Cu2＋＋2e→Cu 还原 电池反应： Zn＋Cu2＋→Zn2＋＋Cu —成流反应 二、 化学电源的分类 按工作性质分： 原电池，又称一次电池 蓄电池，又称二次电池 储备电池，又称激活式电池 燃料电池，又称连续电池 电化学电容器：超大容量或者超级电容器，介于传统电容器和电池之间的新型电源；分为双电层电容器和赝电容器 按电解质的性质分： 电解质为碱性水溶液—碱性电池 电解质为中性水溶液—中性电池 电解质为酸性水溶液—酸性电池 电解质为有机电解质溶液—有机电解质电池 电解质为固体电解质—固体电解质电池 按正负极活性物质的材料分： Zn-MnO2系列电池。 Zn－AgO系列电池 Cd-NiOOH电池 铅酸电池 氢镍电池 锂离子电池 等等 活性物质的保存方式分： 活性物质保存在电极上 通常的一次、二次电池 活性物质从外边连续供给电极 燃料电池 三、 化学电源的主要性能 电池的开路电压与电动势： 电动势E： 电池两极断路时，处于热力学平衡状态下，两极平衡电位之差。 开路电压V开： 电池断路时，两极的稳定电位之差。 电池的电动势的大小是通过电池热力学原理理论计算获得，不能实验测定。即： 由此可以明确地看出，若正极的电位越正，负极的电位越负，电池的电动势也就越高。 从元素的标准电位序来看，在元素周期表左上边的元素（IA,IIA族）具有较负的电位，右上边的元素（VIA,VIIA族）具有较正的电位。由这些元素组成的电池可以得到较高的电动势。 其中以Li的电位为最负： (在酸性介质中) 氟的电位为最正： 若做成锂氟电池