各类电池的电极反应、优缺点、自放电、解决方法总结计划及密封有效措施.docx

. 1、化学电源的分类 （ 1）按工作性质分 : 1.原电池，又称一次电池 :例如 :Zn 一 MnO2，Zn 一 HgO，Zn 一 AgO，锂电池等。 2.蓄电池，又称二次电池 :例如 :Pb 一 PbO2 ，Cd—NiOOH等。 3.贮备电池，又称激活式电池 :Mg—ClAg，Zn—AgO。 4.燃料电池，又称连续电池 :H2-O2 燃料电池。 （ 2）按电解质的性质分 : 1.电解质为碱性水溶液一碱性电池 (例: Cd—NiOOH) 2.电解质为中性水溶液一中性电池 (例: Zn 一 MnO2) 3.电解质为酸性水溶液一酸性电池 (例:铅酸电池 ) 4.电解质为有机电解质溶液一有机电解质电池 (例: 锂离子电池 ) 5.电解质为固体电解质一固体电解质电池 (例: 锂碘电池 ) （ 3）按正负极活性物质的材料分 : Zn 一 MnO2 系列电池、 Zn 一 AgO 系列电池、 Cd—NiOOH电池、铅酸电池、氢镍电池、锂离子电池、海水电池、溴一锌蓄电池等等。 （ 4）活性物质的保存方式分 : 1.活性物质保存在电极上 :通常的一次、二次电池。 2.活性物质从外边连续供给电极 :燃料电池。 2、电池自放电 （ 1）发生自放电的原因 : 从热力学上看，产生自放电的根本原因是由于电极活性物质在电解液中不稳定引起的。 因大多数的负极活性物质是活泼的金属， 它在水溶液中的还原电位比氧负极要负， 因而会形成金属的自溶解和氢析出的共扼反应， 使负极活性物质不断被消耗。 正极活性物质同样也会与电解液或电极中的杂质发生作用被还原而产生自放电。 其他原因 :1.正负极之间的微短路或正极活性物质溶解转移到负极上必须采用良好的隔膜来解决。 2.电池密封不严，进入水分、空气等物质造成自放电。 2）克服自放电的方法 :采用高纯的原材料、 在负极材料中加入氢过电位高的金属 (Hg， Cd，Pb)、在电极或溶液中加入缓蚀剂来抑制氢的析出。 锌—二氧化锰电池 一、锌负极的自放电 : 锌电极产生自放电的原因： 1.氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电（主因） 2.氧的阴极还原所引起的锌电极的自放电 3.电解液中的杂质所引起的锌电极的自放电 影响锌电极自放电的因素 1.锌的纯度及表面均匀性的影响。 2.溶液 pH 值的影响。 3.电液中 NH4Cl、ZnCl2浓度的影响。 4.温度的影响。 二、降低锌负极自放电的措施： 1.加添加剂，在金属锌中加入添加剂、在电解液中加入缓蚀剂。 2.保证原材料的质量达到要求。 3.对电解液进行净化。 4.贮存电池的温度低于 25℃。 5.电池要严格密均。 ;. . Cd/Ni00H 电池 因为负极镉在电解液中的平衡电极电势比氢的正， 不易构成自发腐蚀电池， 而且氢在镉上的析出过电位很大，所以镉镍电池自放电小。氢镍电池 一、影响镍氢电池自放电的因素 : (1)成分自分解 (构成正极的氢氧化镍的热、 动力学不稳定性 ),正极成分分解产生的氧可能到达负极 ,造成正负极活性物质的损失 ,相应的容量也会降低。 (2)储氢合金负极上产生的氢到达正极 ,与正极反应造成活性物质损失 ,相应的容量降低。 (3)由于正极上杂质氮化物的存在 ,引起亚硝酸盐和氨之间的氧化还原穿梭反应的进行 , 使得正极退化 ,容量降低。 (4)负极表面由于氧化造成的负极退化 ,从而负极容量损 失 (5)镍氢电池内压的形成和电解液泄漏。二、降低氢镍电池自放电的措施： 1、改变电极组分和合金成分的作用 ; 2、采用正极添加材料，添加 Co、Mn 类化合物等。 3、对隔膜进行改性，使用具有 OH-交换功能的聚合物薄膜改善电池的自放电和循环寿命性能。 4、存放环境应干净整洁 ,以防灰尘中含有导体物质而使电自放电加快。 5、电池应带电储存，其储存温度以 20± 5℃为宜。 铅酸蓄电池的自放电 一、 负极产生的自放电 由于负极活性物质铅为活泼的金属粉末电极，在硫酸溶液中，电极电位比氢负，可以发生置换氢气的反应。 影响铅自溶速度有以下几方面： （ 1）铅自溶速度随硫酸浓度及电解液温度的增加而增长。 （2）负极表面杂质的影响， 负极表面有各种金属杂质存在， 当杂质的氢超电势值低时， 就能与负极活性物质形成腐蚀微电池，从而加速了铅的自溶速度。例如锑、铁、银等金属存在时。 （ 3）正极 PbO2 反应析出的氧气很容易在负极被还原吸收，从而促使负极铅自溶。 （ 4）隔板、电解液中含有的金属杂质与负极活性物质产生的微电池促使负极铅自溶。二、 正极产生的自放电 1）正极板栅中金属锑、金属铅及金属银等的氧化。 （2）极板孔隙深处和极板外表面硫酸浓度之差所产生的浓差电池引起自放电， 这种自放电随着充电后的搁置时间而逐渐减小。 3）负极产生氢气的影响 4）隔板电解液中杂质影响，若在隔板或