电池基础知识BYD培训教材.ppt

电池基础知识 内容安排 电化学常识 电化学应用 电池的基础知识 锂电池基础知识 第一部分 电化学基础知识 化学分类 无机化学 有机化学 物理化学→ 分析化学 高分子化学 核化学 生物化学 电化学名词1 电化学→研究电现象与化学现象之间内 在联系的学科 电化学系统→电极＋电解质 电化学名词2 电极学→电极的平衡性质和通电后的极 化性质，即电极和电解质界面 上的电化学行为 电解质学→电解质的导电性质、离子的 传输性质、参与反应离子的 平衡性质 电化学起源 1791年意大利的伽伐尼发现以金属片接触青蛙腿部肌肉时，有收缩的现象发生。 伏打电池 上述现象1799年被意大利的伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池----伏打电池，即原电池。 原电池原理及应用 原电池的原理 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极） 化学能转变为电能的装置 组成原电池的条件 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 电极材料均插入电解质溶液中 两极相连形成闭合电路 正负极与阴阳极 阴极：发生还原反应的电极，得电子 阳极：发生氧化反应的电极，失电子 正极：电势较高的电极 负极：电势较低的电极 电池：正极→阴极 负极→阳极 电解池：正极→阳极 负极→阴极 电流与离子的流向 当电池中有电流通过时，电解质中的离子在电场的作用下作定向移动 阴离子总是移向阳极 阳离子总是移向阴极 整个电流在溶液中的传导是由阴、阳离子的移动共同承担的 电子流动 电流 电化学应用 化学电源 金属防腐蚀：大部分金属腐蚀是电化学腐蚀 机械工业：电镀、电抛光、电泳涂漆 环境保护：电渗析除去氰、铬离子等污染物 电解、电冶炼工业 生命科学：如肌肉运动、神经的信息传递都涉 及到电化学机理 第二部分 电池的基本知识 电池分类依据 电解质种类 电池所用正负极材料 工作特性和储存方式 以电解质种类分类： 碱性电池→电解质以KOH溶液為主，如碱性 锌锰电池（俗称碱锰电池或碱性 电池）、镍镉电池和镍氢电池等 酸性电池→电解质以硫酸水溶液为主，如铅 酸电池 中性電池→电解质为盐溶液，如锌锰电池和 海水电池 有机电解质电池→电解质为有机溶液，如锂 电池、锂离子电池 以电池所用正负极材料分类： 锌系列电池→锌锰电池和锌银电池等 镍系列電池→镍镉电池和镍氢电池等 铅系列電池→铅酸电池等 锂系列電池→锂离子电池和锂锰电池等 二氧化锰系列電池→锌锰电池和碱锰电池 空气（氧气）系列電池→锌空气电池 以工作特性和储存方式分类： 一次电池→又称原电池，即不能再次充电的电池，如锌锰电池和锂电池等 二次电池→又称蓄电池，即可充电电池，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等 燃料電池→正、负极本身不包含活性物质，活性材料连续不断从外部加入的电池 储备电池→电池储备时不直接接触电解质，直到电池使用时，才加入电解液，如镁氯化银（海水电池）。 一次电池： 锌锰电池：Zn|NH4Cl,ZnCl2|MnO2(C) 碱性锌锰电池：Zn|KOH,K2[Zn(OH)4|MnO2(C) 锌银电池：Zn|KOH|Ag2O 锂锰电池：Li|LiClO4(PC,DME)|MnO2(C) 锌空气电池: Zn(Hg)|NH4Cl,ZnO|O2(C) 二次电池 蓄电池（二次电池）：电极反应可逆 特点：可循环使用 例：铅酸电池 Pb∣H2SO4∣PbO2 镉镍电池 Cd∣KOH∣NiOOH 铁镍电池 Fe∣KOH∣NiOOH 氢化物镍电池 MH/∣KOH∣NiOOH 四种主要的二次电池 镍镉、镍氢、锂离子电池性能对比 技术参数????????? 镍镉电池??????镍氢电池??????锂离子电池? 工作电压（V）?????? 1.2??????? ????1.2?????????? ??3.6 重量比能量(Wh/Kg)? ?50?????????? ??65?????????? 105-140 体积比能量(Wh/l)?? ?150?????????? ?200??????????? ?300 充放电寿命(次)????? 500?????????? ?500?????????? ?1000 自放电率（%/月）? ?25-30??????? ??30-35?????? ?????6-9 有无记忆效应??????? 有?????