一次电池 二次电池

第12讲化学电池一、一次电池（锌锰干电池）常见的锌锰干电池的构造如图所示。

其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。

在使用过程中，电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。

这种电池放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。

有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为化学能）的循环，这种充电电池属于二次电池。

常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。

1. 铅酸蓄电池Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2OPb + PbO+ 2H SO === 2PbSO+ 2H O=== PbSO4 + 2H2O4 4 2 42. 锂离子电池以钻酸锂-石墨锂电池为例：Li1-x CoO2 + Li x C6LiCoO2 + 6C61-x22三、燃料电池燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。

燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。

1．氢氧燃料电池2 2 2O2 + 4H+ +4e-=== 2H2OO2 +2H2O + 4e-=== 4OH-2．甲烷燃料电池4224322O2 +8H+ +8e-=== 4H2O2O2 + 8e-+4H2O=== 8OH-CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2OCH4 + 2O2 + 2OH-===CO32-+ 3H2O题型一：化学电池的分类及特点【变1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是A．镍镉电池B．锌锰电池C．铅蓄电池D．氢氧燃料电池【答案】D【详解】A．镍镉电池中含有镍镉重金属，对环境有污染，故A错误；B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误；C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C错误；D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D正确；故选：D。

电池是用来存储和供应电能的一种设备。

按供电原理可以分为“化学电池”和“物理电池”两种。

通常我们所接触的电池都是化学电池，其构成材料为化学物质，靠电池内部进行的氧化一还原反应将化学能转换为电能。

在现代医疗设备中有很多都使用一个内部电池，当仪器失去交流电时，可自动转换成电池供电，使仪器能正常工作，从而大大提高了临床医疗的安全质量。

因此，对医疗设备中的电池有一个深入的了解是非常有必要的，能够使我们维修人员有效地对仪器设备中各类电池进行管理，以延长电池的使用寿命，降低设备维修成本。

1 电池的分类(1)一次性电池电池可分为“一次性电池”和“二次电池”。

使用后即废弃，不可重复使用的称为“一次性电池”。

这种电池的化学反应是纯粹的单向放电反应，不能通过电路操作来还原这些反应，不能再生充电，包括各种干电池、碱性电池、纽扣电池及一次性锂电池。

①锌--锰电池锌一锰电池是我们平常接触最多的电池。

它通常以锌为负极，正极则为碳棒，加上活性物质二氧化锰，电解质由氯化铵、氯化锌和淀粉等组成，可以提供1．5 v左右的电压，常用于耗电量小的产品。

在医疗设备中，常见于各类仪器的遥控器、心电记录背包、血压检测背包等设备中。

但它存在温度适应性差，功率过小，电压不稳定等方面的问题，因此无法在一些电量及性能要求较高的领域使用。

②碱性电池碱性电池就是使用碱性电解质的电池，它同样提供了1．5 V的额定电压，但由于采用了纯度更高的二氧化锰和胶态的锌粉，增加了反应面积和储电量，所以温度适应性范围更广，性能也有了较大的提高，是医疗设备中最广泛运用的一次性电池。

③一次性锂电池锂电池是用金属作负极活性物质的电池的总称。

由于锂的标准电极电位最负，因此以锂为负极组成的电池具有比能量大，电池电压高的电性能，并且放电平稳，工作温度宽，低温性能好，存贮寿命长等特点。

在医疗设备中常用于需要稳定工作电压的各类产品中，如各类测量仪器、备用电源、照相系统等设备中。

(2)二次电池化学电源是一种能量转换装置。

原电池的分类,一次电池,二次电池一次电池和二次电池是电池的两种基本分类。

它们在使用和充放电过程中存在一些显著的差异。

一次电池，也被称为非可充电电池或干电池，是指一种使用后即不能通过充电再次使用的电池。

它由一个或多个化学反应产生电能，并将其转化为电流供给设备使用。

一次电池通常由一个或多个电化学电池单元组成，内部包含正极、负极和电解质。

这些电池单元通常由不可再生的化学物质组成，一旦化学反应完成，电池就会失去电能，无法再次使用。

一次电池在许多便携设备和家庭用品中得到广泛应用。

例如，在遥控器、闹钟、手电筒和数码相机等设备中常使用碱性电池。

此外，锂电池也是一种常见的一次电池类型，广泛应用于移动电话和便携式音乐播放器等设备中。

一次电池的优点是成本相对较低，使用方便，维护简单。

然而，它们的使用寿命有限，一旦电能耗尽，就需要更换新的电池。

相反，二次电池是一种可重复充放电的电池，也被称为可充电电池。

它由一个或多个可逆的电化学反应组成，能够将电能转化为化学能，并在充电时将化学能转化为电能。

二次电池通常由更高质量的材料制成，以确保其能够经受多次充放电循环而不损坏。

二次电池广泛应用于需要长时间使用和频繁充放电的设备中。

例如，汽车蓄电池是一种常见的二次电池类型，用于启动发动机和为车辆提供电能。

此外，锂离子电池也是一种常见的二次电池，广泛应用于移动电话、笔记本电脑和电动工具等设备中。

二次电池的优点是可以多次充放电，使用寿命较长，且对环境友好。

然而，它们的成本较高，充电时间较长。

总的来说，一次电池和二次电池是两种不同类型的电池。

一次电池适用于短时间使用和不需要频繁充放电的设备，而二次电池适用于长时间使用和需要频繁充放电的设备。

根据具体的使用需求和设备要求，我们可以选择合适的电池类型来满足我们的需求。

无论是一次电池还是二次电池，我们都应该正确使用和处理，以确保它们的性能和环境友好。

常见原电池电极反应式一、一次电池1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4）负极：正极：总反应离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)负极：正极：总反应离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性)负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2； (铁锈生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液)负极：正极：总反应化学方程式： 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH )负极：正极：总反应化学方程式： Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池：（负极－－Al，正极－－Mg，电解液KOH）负极(Al)：正极(Mg）：总反应化学方程式： 2Al + 2OH－+ 2H2O ＝ 2AlO2－+ 3H2↑9、高铁电池（负极－－Zn，正极－－碳，电解液KOH和K2FeO4）正极：总反应化学方程式：3Zn + 2K2FeO4 + 8H210、镁/H2O2酸性燃料电池正极：负极：总反应化学方程式：Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸）负极：正极：总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池（负极－－Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液）放电时负极：正极：总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池：总反应方程式：2H2 + O2 === 2H2O（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极：正极：（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极：正极：（3）电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极：正极：2、甲醇燃料电池（注：乙醇燃料电池与甲醇相似）（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应方程式为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO24、甲烷燃料电池（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应方程式： CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O5、肼(N2H4)燃料电池（电解质溶液是20%～30%的KOH溶液）正极：负极：总反应方程式： N2H4+ O2 === N2 +2H2O四、非水电池1、氢氧电池：一极为H2，另一极为空气与CO2的混合气，电解质为熔融K2CO3（盐）负极：正极：总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O2、CO电池（一极为CO，另一极为空气与CO2混合气，Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质）正极：负极：3、一次性锂电池：（负极－－金属锂，正极－－石墨，电解液：LiAlCl4－SOCl2）负极：正极：总反应化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S4、Li-Al/FeS电池（一级是Li-Al合金，一极是粘有FeS石墨，电解质是Li2CO3熔融盐）正极：负极：总反应方程式：2Li+FeS=Li2S+Fe5、镁电池（一极是Mg，一极是粘有Mo3S4的石墨，电解质是MgSO4熔融盐）正极：负极：总反应方程式：x Mg＋Mo3S4=Mg x Mo3S46、新型燃料电池（一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体）正极：负极：总反应方程式：2C4H10+13O2=8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池（一极通入空气，另一极通入H2；电解质是CsHSO4固体传递H+）负极：正极：总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O常见原电池电极反应式答案一、一次电池1、伏打电池：负极： Zn–2e－==Zn2+正极： 2H++2e－==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀)：负极： Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：负极： 2Fe–4e－==2Fe2+OH正极：O2+2H2O+4e－==4-4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池：负极： 4Al–12e－==4Al3+OH正极：3O2+6H2O+12e－==12-5、普通锌锰干电池：负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池：负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－7、银锌电池：负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－8、镁铝电池：负极(Al)： 2Al + 8OH－＋6e－＝ 2AlO2－+4H2O正极(Mg）： 6H2O + 6e－＝ 3H2↑+6OH–9、高铁电池正极：2FeO42- + 8H2O +6e－==2Fe(OH)3 + 4OH–负极： 3Zn + 6OH– 6e－== 3Zn(OH)210、镁/H2O2酸性燃料电池正极：2H++H2O2=2H2O负极：Mg–2e－== Mg 2+二、二次电池（蓄电池或充电电池）1、铅蓄电池：放电时：负极： Pb－2e－＋SO42－==PbSO4正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－==PbSO4＋2H2O2、镍镉电池放电时负极： Cd－2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2正极： 2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–三、燃料电池1、氢氧燃料电池（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极：2H2– 4e－ + 4OH— === 4H2O正极：O2 + 2H2O + 4e－ === 4OH—（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极：2H2–4e－ === 4H+正极：O2 + 4H+ + 4e－ === 2H2O（3）电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极：2H2– 4e－ === 4H+正极：O2 + 2H2O + 4e－ === 4OH—2、甲醇燃料电池（1）碱性电解质正极：3O2 + 12e－ + 6H2O=== 12OH－负极：2CH3OH – 12e－+ 16OH—=== 2CO32－+12H2O（2）酸性电解质正极：3O2 + 12e－+ 12H+ == 6H2O负极：2CH3OH –12e－+2H2O==12H++2CO23、CO燃料电池正极： O2 + 4e－+ 4H+ == 2H2O负极： 2CO – 4e－ + 2H2O== 2CO2 +4H+4、甲烷燃料电池（1）碱性电解质正极： 2O2 + 4H2O + 8e－ == 8OH—负极： CH4 + 10OH—－8e－ == CO32－ + 7H2O（2）酸性电解质正极： 2O2 + 8e－+ 8H+ == 4H2O负极： CH4－ 8e－ + 2H2O == 8H+ + CO25、肼(N2H4)燃料电池正极： O2 + 2H2O + 4e－ == 4OH—负极： N2H4+ 4OH—– 4e－=== N2 +2H2O四、非水体系电池1、氢氧燃料电池负极：2H2– 4e－+2CO32－ === 2CO2↑+2H2O正极：O2 + 4e－+2CO2 === 2CO32—2、CO电池（一极为CO，另一极为空气与CO2的混合气，Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解质）正极： O2 ＋ 4e－＋ 2CO2 ＝ 2CO32－负极： 2CO＋2CO32－– 4e－==4CO23、一次性锂电池：负极：8Li －8e－＝8 Li +正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－4、Li-Al/FeS电池正极：2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极： 2Li－2e－＝2Li +5、镁电池正极：x Mg2＋+Mo3S4＋2x e－=== Mg x Mo3S4负极：x Mg－2x e－===x Mg2＋6、新型燃料电池正极：13O2+ 52e－==26O2-负极：2C4H10+26O2- – 52e－==8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池负极：2H2–4e－ === 4H+正极：O2 + 4H+ + 4e－ === 2H2O。

生活中一次电池和二次电池的例子篇一：生活中常见的一次电池和二次电池都有其独特的特点和用途。

本文将介绍这两种电池的例子并解释它们的原理和优缺点。

一次电池是一种可充电电池,通常用于遥控器、电子设备和备用电源等场合。

一次电池的工作原理是通过化学反应将电能储存在化学键中,使其可以在需要时释放电能。

常见的一次电池包括锌锰电池、镍氢电池和锂离子电池等。

锌锰电池是一种传统的一次电池,由锌、锰和铜板等元素组成。

在充电时,化学反应将电能转化为化学能,然后将化学能储存在锌锰氧化物中。

当需要放电时,电池中的化学物质会释放出来,将电能释放到电路中。

由于锌锰电池的电能储存能力较差,因此通常用于较短期的充电和放电应用。

镍氢电池也是一种一次电池,由镍、氢和铜板等元素组成。

与锌锰电池不同,镍氢电池中的化学反应是通过电解液进行的,因此其电能储存能力较好。

在充电时,电池中的化学反应将电能转化为化学能,并将其储存在镍和氢中。

在放电时,镍和氢会释放电能。

镍氢电池通常比锌锰电池更耐用,因此适用于长时间充电和放电应用。

锂离子电池是一种新型的一次电池,由锂、碳和电解液等元素组成。

与锌锰电池和镍氢电池不同,锂离子电池的化学反应是通过锂离子在正负极之间的移动进行的。

由于锂离子的移动速度快,因此锂离子电池的电能储存能力较好,同时也更为轻便和耐用。

锂离子电池通常用于智能手机、平板电脑和其他电子设备中。

二次电池是一种可充电电池,通常用于电动汽车和其他需要长时间充电和放电的应用中。

二次电池的工作原理是通过化学反应将电能转化为化学能,并将其储存在电池中。

二次电池通常由正极、负极、电解液和隔膜等元素组成。

二次电池的优点是可以提供长时间的电力储存,而且相对于一次电池来说更为轻便和环保。

然而,二次电池也存在一些缺点,例如容量较低、充电和放电速度较慢、安全性问题等。

因此,在选择使用二次电池时需要权衡其优缺点,并根据具体应用需求进行选择。

一次电池和二次电池都有各自的优点和缺点,应根据具体应用需求进行选择和使用。

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。

电池:指通过正负极之间的反应将化学能转化为电能的装置.●一次电池：指无法进行充电，仅能放电的电池，但一次电池容量一般大于同等规格充电电池，如锌锰、碱性干电池，锂扣电池，锂亚电池等。

●二次电池：指可反复充电再循环的电池，如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。

●其它:燃料电池,物理电池,太阳电池。

●额定容量：指电池在充满电后，空载状态下放电至截止电压时，所能释放出的电能量，一般以mAh或Ah（1Ah = 1000mAh）符号来表示。

电池长期使用后，释放的电量会下降。

容量由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的，因此电池的容量与C-倍率直接相关。

电池的额定容量是指0.2C条件下测试得到的电容量。

C-倍率越大，电池的放电率越小。

充电容量(Ah 或者mAh)=充电电流×充电时间，放电容量(Ah或者mAh)=放电电流×放电时间。

一般而言，0.2C电流放电基本能够达到95%~100%放电率，而1C电流放电只能能够达到90%放电率左右，由于充电受电池原材料本身特性影响，相应需要多充一部分时间，大致是同等电流放电时间的120~160%，例如，NI-MH AA1800mAh,以0.2C（360mA）充电约需6~8小时，而以0.2C（360mA）放电约可以达到5小时。

●额定电压：指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值。

不同电池由于正负极材料不同，产生的电压是不一样的，电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值，会随着放电的过程而不断下降至某一值。

●开路电压：指电池在无负载的情况下，电池正负极之间的电压。

开路电压与电池的剩余能量有一定的联系，因此，电池显示器是利用这种关系而制造。

●内阻：指电池内部由化学材料自动生成的阻抗，内阻越小，电池的充放电性能越好。

电池内阻包含直流电阻和交流电阻。

影响电池内阻的因素有：①电解质的成份；②正负电极片中的成份配方；③正负电极片的几何面积以及比表面积；④金属基片（铜箔和铝箔）；⑤电解液与正负电极片接口状态；⑥温度；⑦充电状态（电池的开路电压）；⑧测量频率高低；⑨电池的内部结构设计。