化学电源bei专业知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、10.4 10.4 10.4 10.4 化学电源化学电源化学电源化学电源 当今,化学与物理当今,化学与物理当今,化学与物理当今,化学与物理电源已广泛应用于信电源已广泛应用于信电源已广泛应用于信电源已广泛应用于信息、能源、交通运输、息、能源、交通运输、息、能源、交通运输、息、能源、交通运输、办公、工业自动化、办公、工业自动化、办公、工业自动化、办公、工业自动化、日常生活、卫星、载日常生活、卫星、载日常生活、卫星、载日常生活、卫星、载人飞船、军事武器与人飞船、军事武器与人飞船、军事武器与人飞船、军事武器与装备等各个领域。装备等各个领域。装备等各个领域。装备等各个领域。化学电源化学电源(电池电池):
2、原电池、蓄电池、贮备电池、燃料电池原电池、蓄电池、贮备电池、燃料电池 等等物理电源:物理电源:太阳能电池、温差发电器太阳能电池、温差发电器 等等第1页3 3、燃料电池、燃料电池(连续电池)一、化学电源分类一、化学电源分类2 2、二次电池、二次电池 放电后经充电可使活性物质恢复工作能力。如:铅酸蓄电池、镉镍电池、氢(MH)镍电池、钠硫电池 等1 1、一次电池、一次电池 只能使用一次,活性物质耗尽后,不可经过充电方式使其恢复。如:锌锰电池、锌银电池、锌空(气)电池、锂一次电池 等如:氢气、甲醇、天然气、煤气等可燃物作为负极反应物氧气作为正极反应物普通用 组成燃料电池使用电池(按电池工作性质分)第2
3、页二、化学电源性能和指标二、化学电源性能和指标主要有三个指标:主要有三个指标:容量、比能量、寿命容量、比能量、寿命电池容量是指电池存放电量大小量。1 1、电池容量、电池容量普通用以 安培小时安培小时 为单位表示(AhAh)例:例:额定容量为额定容量为1.3Ah1.3Ah电池电池 假如以130mA电流放电,那么该电池能够连续工作10小时;假如以1300mA电流放电,那供电时间就只有1小时左右。第3页2 2、电池能量密度(比能量)、电池能量密度(比能量)指:电池平均单位体积或质量所能释放出电能。Whdm-3 Whkg-1 活性物质量例:例:铅酸蓄电池比能量计算铅酸蓄电池比能量计算 电池反应:电池反
4、应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O E=2.044V依Faraday定律可算出,每产生1 A h电量要消耗:3.866g Pb (PbPb2+)4.663g PbO2 (PbO2Pb2+)三者之和约为0.012Kg 3.659g H2SO4质量比能量质量比能量=EI t/反应物质量=2.0441/0.012=170.3 w h kg-1第4页第5页化学电源寿命包含:化学电源寿命包含:使用寿命使用寿命 充放寿命充放寿命 贮存寿命贮存寿命3 3、电池寿命、电池寿命指二次电池充放周期次数14.80 Volts40000 mAh216.00 x51.80 x15.00mm质保三月
5、质保三月索尼索尼PCG-Z600笔记本锂离子电池笔记本锂离子电池-可重复充放电可重复充放电500800次左右次左右-实践证实:实践证实:经过充分激活与降低充电次数能够有效延长锂离子电池寿命。第6页 老产品要深入提升其性能、延长使用寿命、老产品要深入提升其性能、延长使用寿命、降低成本和降低原材料消耗降低成本和降低原材料消耗 研制出更多新系列产品研制出更多新系列产品 都要满足:体积小、重量轻、容量大、使用寿都要满足:体积小、重量轻、容量大、使用寿 命长、成本低、便于使用维护、无污染。命长、成本低、便于使用维护、无污染。节约资源、环境保护节约资源、环境保护节约资源、环境保护节约资源、环境保护三、化学
6、电源发展方向三、化学电源发展方向电池发展史第7页四、经典化学电池介绍四、经典化学电池介绍、一次电池一次电池1 1、锰干电池、锰干电池(锌锰电池锌锰电池)NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C中性锌锰电池碱性锌锰电池第8页中性锌锰电池:中性锌锰电池:-Zn|ZnCl(NH4Cl)H2O|MnO2|C +碱性锌锰电池:碱性锌锰电池:-Zn|浓浓KOH(K2Zn(OH)4)|MnO2|C +负极侧负极侧正极侧正极侧电池反应:电池反应:优点优点第9页2 2、银锌电池银锌电池电池结构:用不锈钢制成小圆盒,盒内一端填充氧电池结构:用不锈钢制成小圆盒,盒内一端填充氧 化银
7、和石墨组成活性材料,另一端填充化银和石墨组成活性材料,另一端填充 锌汞合金组成活性材料。锌汞合金组成活性材料。形似纽扣,故称纽扣电池。Zn(s)|Zn(OH)2(s)|KOH(40%)+K2ZnO2(饱和液饱和液)|Ag2O(s)|Ag(s)+负极负极 Zn+2OH-Zn(OH)2+2e-正极正极 Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-电池反应:电池反应:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 银锌电池适合用于小电流连续放电微型银锌电池适合用于小电流连续放电微型器具,输出电流为微安级,标称电压为器具,输出电流为微安级,标称电压为1.55V1.55V。广泛用于电子手表、摄影机、微型电子仪器广泛用于电子
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