化学电源基础知识 

第一章　　　基础`理论 
1971年意大利人伏打发现了生物电，从而发明了伏开始。碱性电池在中国是90年代初得到了迅猛发展。其中上海首先在80年代引进了日本设备。化学电源在各个领域被应用，预计在不久的将来，取代汽油作为汽车动力能源，使环境得到改善。 
碱性电池作为一个新兴的产物，将有广阔的发展前途，特别是在中国碱性电池产量只占电池总产量的5－6％，有较大的潜在市场，发展前景尤为看好。 
第二章 化学电源的优点及其分类 
一、 优点 
1、 能释放能源，又能储存能源 
2、 能量转换效率高，工作时没有噪音 
3、 携带方便，特别适用于移动式通讯交通工具上 
4、 工作范围广泛，对环境适应性强（耐冲击、震动、在失重情况下能正常工作 
5、 工作重要参数可在较大范围内变动 
二、 分类 
1、 按工作性能分： 
1＞ 一次电池 
2＞ 二次电池 
3＞ 储备电池 
4＞ 燃料电池 
2、 按形状分： 
1＞ 圆柱形（R） 
2＞ 扁平形（F） 
3＞ 方形（S） 
三、 电池类形的识别 
R20：一个R20二氧化锰、氯化铵、氯公锌－锌体系的单体电池 
LR6：一个R6二氧化锰－碱性金属氢氧化物－锌体系的单体电池 
3R12：3个R12串联组成 
R12－3：3个R12并联组成 
3R12－2：2个单体电池3R12组成 
第三章 化学电源的组成及作用 
一、 化学电源 
　　简称“电池”，是一种通过化学反应将化学能能直接转变为电能的装置 
二、 电池的组成及其原理 
＜一＞ 电池的组成 
1、 正极：电池的核心。活性物质，参与电极反应 
2、 负极：电池的核心。活性物质，参与电极反应 
3、 电解液：决定电池性能的重要部份 
4、 隔膜套：防止正负极活性物质直接接触而引起短路 
5、 外壳：导电体 
＜二＞ 原理(碱性） 
1、 负极反应：Zn　＋　2OH-－2e＝ZnO　＋H2O 
2、 正极反应：MnO2　＋H2O　＋e＝MnoOH＋OH－ 
3、 总反应：Zn＋2MnO2＝ZnO＋2MnoOH 
注：Zn在碱性中产生自放电：2Zn＋2OH－＝2ZnO＋H2↑＋2e 
三、 对各组成部份物质的要求 
＜一＞ 对正负极物质的要求 
1、 正极电位超正，负极电位越负 
2、 活性要高（反应快，得胜率高）［ 
3、 活性物质在电解液中要稳定，自溶速度要小 
4、 活性物质要有良好的导电性能，电阻小 
5、 便于生产，资源丰富 
＜二＞ 对电解液的要求 
1、 电导率高，扩散效率好，粘度低 
2、 化学成份稳定，挥发性小，易贮存 
3、 正负极活性物质在电液中能长期保持稳定 
4、 便于使用 
＜三＞ 对隔膜要求 
1、 有良好的稳定性 
2、 具有一定的机械强度和抗弯曲能力，有抗拒枝晶穿透能力 
3、 便于使用 
4、 吸水性良好，孔径、孔率符合要求 
＜四＞ 对外壳要求 
1、 有较高的机械强度，承受一般的冲击 
2、 具有耐工艺腐蚀的能力 
第四章　　　化学电源的性能 
电池的电性能有四种方式表示，1、开路电压；2、闭路电压；3、短路电流；4、容量 
一、 电池的开路电压和负荷电压（闭路电压） 
1、 开路电压：两极连接的外线路处于断路时，两极间的电位差 
例：VMnO2＝0.80V; VZn＝－0.763V; E＝1.5663V 
2、 负荷电压：也称工作电压、闭路电压、放电电压 
当电池处于工作状态时，即电池外线路中电流流过电池丢三落四做功时电池的电压：V＝V＋－V――Irn 
二、 电池容量及其影响 
1、 电池的容量：指放出电量总和，单位：AH 
例：一个镍铬电池，容量为500mah，则以50ma放电，可达10小时 
公式：C＝1/R＊V平＊t 
C－放电容量；　　R－电阻；　　V平－平均电压；　　t－时间 
2、 影响因素 
① 活性物质的数量多少 
② 活性物质的活性 
③ 活性物质的状态 
④ 电池的结构和工艺配方 
三、 电池的贮存性能与寿命 
1、 自放电：电池贮存一段时间后，容量发生自行降低的现象 
　　贮存性能：电池开路时，在一定的条件下（湿度、温度）贮存一定的时间后， 放电的大小。 
2、 影响电池寿命的因素 
① 电池中的活性物质的有效数量、结合力及耐久程度 
② 导电骨架的使用寿命 
③ 活性物质、隔板导电骨架的抗腐蚀能力 
④ 自放电引起的漏液 
⑤ 使用材料的本身质量 
⑥ 电池使用不当，使电池短路电池存放环境 
⑦ 受冲击、震动