化学电池按工作性质可分为
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一、化学电池的种类化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
根据质材可分:镍镉电池、镍氢电池、锂电池、锂聚合物、绿色环保电池二、一次电池仅能被使用一次的电池,无法透过充电的方式再补充已经转化掉的化学能,因此称为一次电池。
此类电池常见的有干电池,水银电池,碱性电池等。
一次电池的应用也是最早最广泛的,市面上卖的不可充电电池几乎诸如此类,如下所示的纽扣型水银电池,1号,2号以及3号电池等等。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
三、二次电池利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池。
这类的电池有铅酸电池 (lead acid battery )、镍镉电池 ( nickel cadmium battery )、镍氢電池 ( nickel hydrogen battery )、二次锂电池 ( secondary lithium battery ),以及锂离子电池 ( lithium ion battery ) 和高分子锂电池 ( polymer lithium battery ) 等。
二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。
铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
四、根据材质分类镍镉电池:最早的一种电池,有记忆效应,也就是在每次充电前要确定已将电量使用完,也就是需要放电的动作,才能增加电池的寿命;记得三、四年前的行动电话电池都是使用这种。
镍氢电池:待机时间比传统镍镉电池来得久,也较没记忆效应;但是最好还是在电力用完後再充电,也可增加电池的寿命。
锂电池:目前待机时间最长,没有记忆效应,很可惜现在的单价非常的高,目前以日本的技术最高。
解读化学电池前言科技设备的发展以及在各个领域的广泛应用,如家电、其他的电器设备越来越多的应用到社会生活中。
人们认识到电池在日常的重要作用,所以电池将越来越成为人们生活中不可或缺的一部分。
因此对化学电池技术的了解和应用的研究是非常必要的,具有一定的理论意义和实践意义。
一、化学电池含义1.化学电池定义化学电池主要是把化学能转换成电能的供电设备。
把电解质溶液放人到电池中,正、负电极和导线是重要构成部分。
电池的类型主要是由原电池与蓄电池2个组成。
原电池中不同电极间金属的性质存在一定的差异,这种差异使得自由电子开始活动,因此形成了电流。
蓄电池和原电池是相对。
在工作功能方面,化学电池有很多的种类,它们的性能有着些许的不同。
原电池(一次电池)包含有经常能够见到的锰电池、汞电池、锉电池等等。
而蓄电池(二次电池)涵盖铅电池、锂离子电池、其它的电池等等。
当今比较受到关注的是、高效能、取之不尽、无污染的太阳能电池。
2.化学电池的种类化学电池按不同的工作类型可分为:一次电池(原电池);二次电池(蓄电池);铅酸蓄电池。
其中:一次电池主要包括:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可涵盖为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池。
铅酸蓄电池可概括为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
由于科学技术的不断发展,一些新型化学电池开始出现。
比如:氢氧燃料电池、融融盐燃料电池、海水电池、碱性燃料电池、磷酸型燃料电池等。
3.化学电池工作原理化学电池的重要组成部分是电池中的电解质溶液。
放入到溶液内的两个电极与导线连在一起,由于两个电极金属的性质的差异,引起了其中的自由电子的定向移动,形成了电流,因此得到了电能。
化学电池中由于它放出的电流达到一定量之后,它的电能能量将会降低,由此很多的化学电池能够多次使用。
要想对电池进行重复的使用,在它的使用期限内只需要对电池进行多次重复的充电即可。
以学生为中心,以科学探索为主线,采用动手实验启示探索动手实验分析归纳巩固练习的教学方法,注重知识的产生和发展过成,引导学生从身边走进化学,从化学走向社会。
【教学目标】 1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2.通过实验探索学习,体验科学探索的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3.在自主探索、合作交流中感受学习快乐和成功欢跃,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探索教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A 组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B 组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C 组:准备两种相同金属片,D 组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入路线中,观察会有什么现象发生?(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:浮现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转 [师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转? [生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看: [播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
“电池原理,构件运用”讲授提纲该讲授题目是公司拟定的,按个人理解草拟讲授题纲如下:1 化学电源的基本原理(1) 化学电源的基本组成及其作用化学电源(与物理电源不同)又称化学电池,简称为电池,一般有四种部件:电极,电解质,隔离物,包装壳或包装袋。
电极分正极和负极,正极主要为或可以变为高电位物质(氧化剂),负极主要为或可似变为低电位物质(还原剂),这两个电位值相差越大,电池的工作电压越高。
当电池正负极同外电路构成回路时,电流从正极经外电路流向负极而作功,发挥它的能源作用。
电解质和隔离物(也可统一称为电解质)构成电子绝缘体和离子良导体,使正负极同其密切接触而正负极间却严格分离,当电池在外电路作功时电池内部电流从负极流向正极,构成整体回路。
包装壳或包装袋,作容器用,把正负极、隔膜构成的电极芯及其浸透的电解质包容或密封在其内部。
(2)化学电源的基本性能化学电源的基本性能构成化学电源的基本概念,例如电功势、开路电压、工作电压,电极电位、过电位,极化,活性物质利用率,充放电曲线,电池的容量…,是电池理论的组成部分。
将安排一节专门讲解这些概念。
2常用化学电源简介对几种重要的电池作简单介绍,重点是环宇公司目前生产的三种主要产品。
(1)Zn-MnO2电池主要介绍几种产品类型和最新发展;(2)铅酸电池主要介绍其基本原理(3)密封Cd/NiOOH电池主要介绍电池中电化学反应原理和密封的设计要求,初步了解产品质量和技术水平密切相关。
(4)MH/NiOOH电池介绍的内容与Cd/NiOOH电池类同,并通过对比说明MH/NiOOH电池可作为Cd/NiOOH电池替代产品的环保意义。
(5)锂离子电池是环宇公司的新产品,也是国际上正在产业化、商品化的产品,简单介绍一下基本原理和研发过程,使大家了解高新技术产品不仅要有理论研究结论作指导,同时要了解技术水平的高低能决定产品质量的高低。
3简单介绍一个大学毕业生在环宇公司的前途及如何发挥作用的问题。
新能源汽车动力电池及其管理系统试卷B汽运19-301(26人)【选择题】(每题2分共20分)1、电池管理系统的英文缩写是(C)。
(2分)A.HMUB.BCUC.BMSD.ABS2、吉利帝豪EV300高压部分线束的颜色为(C)。
(2分)A.黑色B.白色C.橙色D.红色3、以下不影响规格型号相同的单体电池的一致性的是(D)。
(2分)A.容量B.内阻C.电压D.颜色4、以下对动力蓄的描述错误的是(C)。
(2分)A.动力蓄电池一般为电池组B.动力蓄电池对电池性能的要求较高C.动力蓄电池制造成本较低D.限制动力蓄电池发展的因素有电池寿命短5、拆卸动力电池组前应该做什么(C)。
(2分)A.断开充电机B.关闭点火开关C.断开电池组连接线束D.断开蓄电池负级6、比亚迪e5电池组的连接方式是(A)。
(2分)A.串连B.并联C.混合连接D.都可以7、电池管理系统通过通信接口实现(C)与车载设备或非车载设备的通信。
(2分)A.数据和信息B.电压信号和电池参数C.电池参数和信息D.电压信号和信息8、特斯拉的动力电池为(B)。
(2分)A.蓄电池B.三元锂电池C.镍氢电池D.太阳能电池9、北汽EV160单体蓄电池的额定电压为(D)。
(2分)A.1.5VB.2VC.2.4VD.3.2V10、环境温度对电池性能影响的说法错误的是(C)。
(2分)A.动力蓄电池对工作温度有极严格的要求B.环境温度过高或过低都会对其性能及寿命产生不利影响C.低温会提高电池性能D.以上都错误【多选题】(每题2分共10分)11、电池组可以实现下列哪些目标?(ABC)(2分)A.增大电压B.增大电流C.增大容量D.增强安全性12、单体电池的不一致性包括(ABC)。
(2分)A.内阻B.电压C.容量D.规格13、电池组的连接方式有(ACD)。
(2分)A.单纯串连B.内连C.单纯并联D.并混联的组合14、化学电池安装工作性质可以分为(ABCD)。
(2分)A.原电池B.蓄电池C.燃料电池D.储备电池15、动力电池的故障诊断操作前应准备(BCD)。
《原电池原理》教学实录黑山一高张雪清设计理念:以学生为中心,以科学探究为主线,采用“动手实验→启发探索→动手实验→分析归纳→巩固练习”的教学方法,注重知识的产生和发展过成,引导学生从身边走进化学,从化学走向社会。
【教学目标】1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
电池基本知识1.1 电池的定义电池是将物质化学反应产生的能量直接转换成电能的一种装置。
在充电时它将电能转换为化学能,并以化学形式储存能量,放电时将化学能转换为电能,以电能形式释放能量。
1.2 电池的分类按化学电源的工作性质电池可分为以下几类:(1)原电池(一次电池)电池经过连续放电或间歇放电后,不能用充电的方法使两极的活性物质恢复到初始状态,即反应是不可逆的,因此两极上的活性物质只能利用一次。
原电池的特点是小型,携带方便,但放电电流不大。
一般用于仪器及各种电子元器件。
常见的原电池有:锌锰干电池 Zn∣NH4Cl ,ZnCl2∣MnO2碱锰干电池 Zn∣KOH∣MnO2锌银电池 Zn∣KOH∣Ag2O(2)蓄电池(二次电池)电池工作时,在两极上进行的反应均为可逆反应。
因此可用充电的方法使两极活性物质恢复到初始状态,从而获得再生放电的能力。
这种电池能够充电和放电循环多次。
常见的蓄电池有:铅酸蓄电池 Pb∣H2SO4∣PbO2镉镍蓄电池 Cd ∣KOH∣ NiOOH锌空气电池 Zn∣KOH∣O2(空气)镍氢蓄电池 MH∣KOH∣ NiOOH锂离子电池 LiCoO2∣有机电解质∣ C(3)燃料电池(连续电池)燃料电池是一种能量转换装置,在工作时必须有能量(燃料)输入,才能产出电能。
普通蓄电池是一种能量储存装置,必须先将电能储存到电池中,在工作时只能输出电能,在工作时不需要输入能量,也不产生电能,这是燃料电池与普通电池本质的区别。
燃料电池是将化学能转变为电能,普通蓄电池也是将化学能转变为电能,这是它们共同之处,但燃料电池在产生电能时,参加反应的反应物质在经过反应后,不断地消耗不再重复使用,因此,要求不断地输入反应物质。
普通蓄电池的活性物质随蓄电池的充电和放电变化,活性物质反复进行可逆性化学变化,活性物质并不消耗。
按电解质划分,燃料电池大致可分为五类:碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)目前最常用的燃料电池为质子交换膜燃料电池(PEMFC)。
电池分类
一、按电解液种类划分
1、碱性电池(以氢氧化钾水溶液为主的电池)
例如:锌锰电池、镍氢电池、镉镍电池等
2、酸性电池(以硫酸水溶液为介质)
例如:锌锰干电池、海水电池、
3、有机电解液电池(以有机溶液为介质)
例如:锂电池、锂离子电池
4、中性电池
5、有机电解质电池
6、非水无机电解质电池
7、固体电解质电池
二、按工作性质及储存方式划分
1、一次电池(又称原电池或干电池,指放电后不能在充电)
例如:锌锰干电池、锂原电池、锌汞电池、锌空气电池、固体电解质电池
2、二次电池(又称可充电电池或蓄电池,指冲放电能够反复多次循环使用)
例如:镍氢电池、锂电池、镉镍电池、铅酸蓄电池、铅晶蓄电池、铁镍蓄电池、备注:车用的为蓄电池(二次电池),一般常用的五大类别:铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池、锂电池、磷酸铁锂电池、燃料电池
3、燃料电池(又称连续电池,指活性材料连续注入电池,使其连续放电)
例如:氢氧燃料电池
4、贮备电池(又称激活电池,指电池贮存时不直接接触电解液,电池使用时才加入电解液)
例如:镁银电池、锌银电池
5、太阳能电池
6、温差电池
7、核电池
8、纳米电池
三、按电池所用的正负极材料划分
1、锌系列电池
2、镍系列电池
3、铅系列电池
4、锂离子电池
5、锂锰电池
6、空气系列电池
四、按科研类划分
1、生物电池
2、化学电池
3、生物电池
五、按电池特性划分
1、高容量电池
2、密封电池
3、高功率电池
4、免维护电池
5、防爆电池。
燃料电池淮北工业与艺术学校张会军教学内容:燃料电池学时:1学时教学目标:1、知识目标:知道燃料电池的分类、掌握其特点,并了解其发展前景方向。
2、能力目标:提高学生的理解力,增强学生的识记能力,开拓眼界。
3、情感目标:通过课堂学习练习,加强理论学习,提升学生对科学的兴趣。
教学重点:燃料电池的优缺点。
教学难点:燃料电池的分类。
教学方法:问题引领、启发引导、多媒体展示。
课前准备:多媒体电教设备、课外资料。
教学过程:导入:化学电池化学电池是指能将化学能转变为电能的装置。
主要部分包括电解质溶液和浸入溶液的正负两个电极。
使用时,将导线联接两个电极,即有电流通过(放电),因而获得电能。
放电到一定的程度后,电能减弱,有的可经充电复原而再使用,称做蓄电池,如铅蓄电池、铁镍蓄电池等,有的不可充电复原,称做原电池,如干电池、丹聂耳电池、燃料电池等提问:请大家思考一个问题,我们前面学习过了哪些新能源电池?(回答:铅酸蓄电池、锂离子电池。
)在新能源汽车上用到的蓄能装置除前面提到的动力电池外,还有燃料电池、超级电池和飞轮电池等,今天我们这节课一起来学习燃料电池。
新型化学电池碱性氢氧燃料电池这种电池用30%-50%KOH为电解液,在100°C以下工作。
燃料是氢气,氧化剂是氧气。
其电池图示为(―)C|H2|KOH|O2|C(+)电池反应为:负极2H_2%2B4OH%5E--4e%5E-%3D4H_2O正极O_2%2B2H_2O%2B4e%5E-%3D4OH%5E-总反应2H_2%2BO_2%3D2H_2O碱性氢氧燃料电池早已于本世纪60年代就应用于美国载人宇宙飞船上,也曾用于叉车、牵引车等,但其作为民用产品的前景还评价不一。
否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应,生成导电性能较差的碳酸盐。
另外,虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低,但实际寿命有限。
肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜,若使用天然气作燃料时,它比唯一已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低。
化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。
铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
1.锌锰电池
锌二氧化锰电池(简称锌锰电池)又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche,1839-1882)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO2)为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH4Cl)、氯化锌(ZnCl2)的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态,故又称锌锰干电池。
按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种,板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。
2.碱性锌锰电池
20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的,是锌锰电池的改进型。
电池使用氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)的水溶液做电解质液,采用了与锌锰电池相反的负极结构,负极在内为膏状胶体,用铜钉做集流体,正极在外,活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接,正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。
3.铅酸蓄电池
1859年法国普兰特(Plante)发现,由正极板、负极板、电解液、隔板、容器(电池槽)等5个基本部分组成。
用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。
4.锌银电池
一般用不锈钢制成小圆盒形,圆盒由正极壳和负极壳组成,形似纽扣(俗称纽扣电池)。
盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液
5.锂电池
锂电池是一类以金属锂或含锂物质作为负极材料的化学电源的总称通称锂电池,分为一次锂电池和二次锂电池。
6.锂离子电池
指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极,锂的化合物作正极,混合电解液作电解质液制成的电池。
锂离子电池是1990年有日本索尼公司研制出并首先实现产品化。
国内外已商品化的锂离子电池正极是LiCoO2,负极是层状石墨,电池的电化学表达式为(—)C6▏1mol/L LiPF6-EC+DEC▏LiCoO2(+)
7.氢氧燃料电池
这是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域。
其电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等。
电解质溶液一般为40%的KOH溶液。