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(3)隔离物 隔离物又称隔膜、隔板,置于电池两极之间,主要作用是防止电池正极与负极接触而导致短路。对隔离物的具体要求是:①应是电子的良好绝缘体,以防止电池内部短路;②隔膜对电解质离子迁移的阻力小,则电池内阻就相应减小,电池在大电流放电时的能量损耗就减小;③应具有良好的化学稳定性,能够耐受电解液的腐蚀和电极活性物质的氧化与还原作用;④具有一定的机械强度及抗弯曲能力,并能阻挡枝晶的生长和防止活性物质微粒的穿透;⑤材料来源丰富,价格低廉。常用的隔离物有棉纸、浆层纸、微孔塑料、微孔橡胶、水化纤维素、尼龙布、玻璃纤维等。

(4)外壳 外壳也就是电池容器,在现有化学电源中,只有锌锰干电池是锌电极兼作外壳,其他各类化学电源均不用活性物质兼作容器,而是根据情况选择合适的材料作外壳。电池的外壳应该具有良好的机械强度,耐震动和耐冲击,并能耐受高低温环境的变化和电解液的腐蚀。常见的外壳材料有金属、塑料和硬橡胶等。

(2)二次电池 二次电池也称为蓄电池,电池放电后可用充电方法使活性物质恢复到放电以前状态,从而能够再次放电,充放电过程能反复进行。二次电池实际上是一个电化学能量储存装置,充电时电能以化学能的形式储存在电池中,放电时化学能又转换为电能。常见的二次电池有镉镍电池、铅酸电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池等。子的迁移方向与放电时相反,充电电压高于电动势。

化学电源在实现将化学能直接转换成电能的过程中,必须具备两个必要的条件。

①化学反应中失去电子的过程(即氧化过程)和得到电子的过程(即还原过程)必须分隔在两个区域中进行。这说明电池中进行的氧化还原反应和一般的化学的氧化还原反应不同。

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②物质在进行转变的过程中电子必须通过外电路。这说明化学电源与电化学腐蚀过程的微电池不同。

放电时,电池的负极上总是发生氧化反应,此时是阳极,电池的正极总是发生还原反应,此时是阴极;充电时进行的反应正好与此相反,负极进行还原反应,正极进行氧化反应。

(3)储备电池 储备电池也称为激活电池,在储存期间,电解质和电极活性物质分离或电解质处于惰性状态,使用前注入电解质或通过其他方式使电池激活,电池立即开始工作。这类电池的正负极活性物质储存期间不会发生自放电反应,因而电池适合长时间储存。常见的储备电池有锌银电池、热电池、镁氯化铜电池等。

(4)燃料电池 燃料电池也称为连续电池,电池中的电极材料是惰性的,是活性物质进行电化学反应的场所,而正、负极活性物质分别储存在电池体外,当活性物质连续不断地注入电池时,电池就能不断地输出电能。常见的燃料电池有质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池等。

上述分类方法并不意味着一个电池体系只能属于其中一类电池,恰恰相反,电池体系可以根据需要设计成不同类型,如锌银电池可以设计为一次电池,也可设计为二次电池,还可以作为储备电池

1859年普兰特(Planté)发明铅酸蓄电池,1868年勒克朗谢(Leclanché)发明了锌二氧化锰电池,1899年雍格纳(Jungner)发明镉镍蓄电池,1901年爱迪生(Edison)发明铁镍蓄电池,这4种电池的发明对电池发展具有深远意义,它们已有一百多年的历史,由于不断地改进和创新,至今在化学电源的生产与应用中仍然占有很大的份额。


发布时间:2024-01-03
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