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高中化学42《化学电源》课件新人教选修4

目录化学电源概述化学电源基本原理常见化学电源介绍化学电源性能指标与评价方法化学电源安全使用注意事项新型化学电源技术展望

01化学电源概述Chapter

电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，它可以提供持续稳定的电流，是各种电子设备正常工作的基础。根据能量转化方式的不同，电源可以分为化学电源、物理电源和生物电源等。其中，化学电源是最为常见的一种，它通过化学反应将化学能转化为电能。电源定义电源分类电源定义与分类

早期的化学电源主要以铅酸电池和镍镉电池为主，这些电池虽然能够提供一定的电能，但存在能量密度低、自放电率高、环境污染等问题。早期化学电源随着科技的进步，现代化学电源得到了快速发展。锂离子电池、燃料电池等新型化学电源相继问世，它们具有能量密度高、循环寿命长、环保等优点，被广泛应用于各种电子设备中。现代化学电源化学电源发展历史

化学电源应用领域移动电子设备化学电源是移动电子设备（如手机、笔记本电脑等）不可或缺的能源，它为这些设备提供了持续稳定的电力支持。电动汽车电动汽车的发展离不开高性能的化学电源，锂离子电池等新型化学电源为电动汽车提供了高能量密度、长续航里程的动力来源。储能系统化学电源在储能系统中也发挥着重要作用，它可以将多余的电能储存起来，在需要时释放出来，实现电能的合理利用。

02化学电源基本原理Chapter

123失去电子的物质被氧化，得到电子的物质被还原。氧化反应和还原反应在氧化还原反应中，提供电子的物质称为还原剂，接受电子的物质称为氧化剂。氧化剂和还原剂在化学电源中，氧化还原反应是能量转换的基础。氧化还原反应的应用氧化还原反应基础

原电池由电极、电解质和导线组成，其中电极分为正极和负极。原电池构成工作原理原电池种类原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子通过导线从负极流向正极，形成电流。根据电极材料和电解质的不同，原电池可分为多种类型，如锌锰电池、铅蓄电池等。030201原电池工作原理

电解池由阳极、阴极、电解质和外接电源组成。电解池构成电解池工作时，外接电源提供电能，使电解质中的阴阳离子分别在阳极和阴极上放电，发生氧化还原反应。工作原理电解池在化学工业中有广泛应用，如电解水制氢、电解食盐水制烧碱等。电解池应用电解池工作原理

03常见化学电源介绍Chapter

锌筒（负极）、电解质、二氧化锰和碳粉（正极）等组成。构造锌在负极失去电子，电子通过外电路流向正极，二氧化锰在正极得到电子，发生还原反应。工作原理轻便、简单、价格便宜，但电量较低，不适合大电流放电。特点锌锰干电池

工作原理充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能。正极上的二氧化铅和负极上的铅都发生氧化还原反应。构造由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。特点电压稳定、价格便宜，但需要定期维护，且重量较大。铅蓄电池

构造由正极、负极、电解液和隔膜等组成。工作原理锂离子在正极和负极之间移动，充电时锂离子从正极移动到负极，放电时则从负极移动到正极。特点能量密度高、自放电小、无记忆效应，但价格相对较高。锂离子电池

由阳极、阴极和电解质组成，阳极为氢电极，阴极为氧电极。构造将燃料的化学能直接转化为电能，不需要经过燃烧过程。氢气在阳极失去电子，氧气在阴极得到电子，电子通过外电路形成电流。工作原理能量转化效率高、环保无污染，但需要持续供应燃料和氧气，且成本较高。特点燃料电池

04化学电源性能指标与评价方法Chapter

03计算方法电压和容量可以通过特定的实验条件和公式进行计算，如放电曲线、安时积分法等。01电压概念电压是指电源正负极之间的电势差，是表示电源做功能力大小的物理量。02容量概念容量是指电源在一定条件下所能输出的电量，是衡量电源储能能力的重要参数。电压与容量概念及计算方法

内阻对性能影响内阻大小直接影响电源的放电性能和能量转换效率，内阻越大，放电性能越差，能量转换效率越低。降低内阻方法通过优化电源结构、选用优质材料、改进工艺等方式可以降低内阻，提高电源性能。内阻概念内阻是指电源内部电阻，包括电解质电阻、电极电阻和接触电阻等。内阻对性能影响分析

测试方法循环寿命测试需要按照特定的充放电制度和环境条件进行，如恒流充放电、恒压充放电等。评价标准循环寿命的评价标准主要包括容量保持率、内阻增长率和外观变化等，其中容量保持率是最常用的评价指标。循环寿命概念循环寿命是指电源在一定条件下能够反复充放电的次数，是衡量电源使用寿命的重要参数。循环寿命测试方法及评价标准

05化学电源安全使用注意事项Chapter

避免长时间充电，使用带有过充保护功能的充电器，以防止电池内部压力过大而引发爆炸。过充避免电池放电至过低电压，以防电池内部活性物质损伤，影响电池寿命。过放防止电池正负极直接接触，避免使用破损的电池和充电