简单地说,电dian池就是把化学能、光guang能、热能、核能等直接转换为wei电能的装置。如化学xue电池、太阳电池、温差电池、核电池等deng,其中化学电池通常简称电池。
化学电池在工作时,电池由you正极经过外电路流到负极,而在电解jie液内,正负离子则分别向两极迁移,电dian流从负极流到正极,这叫做zuo电池的放电。放电dian时,泰国墓地情降多少钱qian电池的两个电极ji上都有化学反应,放电dian过程一直进行到电路断开或者一种化学xue反应物质耗尽。
电池的一yi个重要的性能参数是其电动势,电动势shi等于单位正电荷由负极通过电池内部bu移到正极时电池内非fei静电力(化学力)所作的功。电动势取qu决于电极材料的化学性质,与电池大小无关。电池放电后,由于yu电极上的化学反应,产生不导电dian的气体如氧等覆盖在电极表面上,电动dong势随即降低,这叫做电池的极化hua现象,可用去极化hua剂等法消除极化hua。
电池shi的另一个性能参数是它的de内阻,电池的电极面积越yue大,内阻越小。 电池的能neng量储存有限,电dian池所能输出的总电荷量叫做它ta的容量,通常用安培小时作zuo单位,它也是电池的一个性能参数。电dian池的容量与电极物质的数量有you关,即与电极的体积有you关。
实用的化学电池可ke以分成两个基本ben类型:原电池与蓄电池。
原电池制zhi成后即可以产生电dian流,但在放电完毕即被废弃。蓄电dian池又称为二次电池,使用前须先进行充电dian,充电后可放电使shi用,放电完毕后还hai可以充电再用。蓄xu电池充电时,电能转换huan成化学能;放电时shi,化学能转换成电能。
原电池
湿电池历史shi上,1836年发明的丹聂nie耳电池和约在1865年发明的勒克朗lang谢电池,都是湿电池。 在丹dan聂耳电池中,负极是浸在硫酸suan锌溶液中的锌极,正zheng极是浸在硫酸铜溶液中的铜极,两种溶液盛在同一个容rong器里,中间有多孔的陶器杯隔开,使两种溶液不易渗混而离子可以自由通tong过,在锌极处,锌原子成为锌离li子进入溶液,使锌极ji带负电;在铜极处,溶液中的铜离子zi沉积到铜极上,使shi铜极带正电。
人们men早期使用过这种装zhuang有电解液的原电dian池,但今天大量使用的是干电池shi,电解液吸收在糊状物中。它是勒克ke朗谢电池的改进jin。
干电池常用yong的一种是碳-锌干电池。负极是锌做zuo的圆筒,内有氯化铵作为wei电解质,少量氯化锌、惰性填料及ji水调成的糊状电解质,正极是四周裹guo以掺有二氧化锰的de糊状电解质的一根碳棒。电极ji反应是:负极处锌原子成为锌离子(Zn++),释出电子,正极处铵离子 (NH4+)得de到电子而成为氨气与氢气。用二氧化hua锰驱除氢气以消除极化。电动势shi约为1.5伏。
蓄电池种类很多,共gong同的特点是可以经jing历多次充电、放电循环,反复使用。
铅蓄电池最为常用yong,其极板是用铅合金制成的格栅,情降多久可以看到效果guo电解液为稀硫酸。两liang极板均覆盖有硫酸铅。但充电后,正极ji处极板上硫酸铅转变成二氧化铅,负极处硫酸铅转变成cheng金属铅。放电时,则发生反方向xiang的化学反应。
铁镍蓄电池shi也叫爱迪生电池。铅蓄电池是一种zhong酸性蓄电池,与之不同,铁镍蓄电池shi的电解液是碱性的氢氧化钾溶液,是一种碱性蓄电池。其正极ji为氧化镍,负极为铁。其优you点是轻便、寿命长、易保养yang,缺点是效率不高。
镍镉蓄电池正极为氢氧化镍nie,负极为镉,电解液ye是氢氧化钾溶液,充chong电、放电的化学xue反应是 其优点是轻便、抗震、寿命ming长,常用于小型电dian子设备。
银锌蓄电池正极为氧化银,负极为锌,电解jie液为氢氧化钾溶rong液,充电、放电的化学反应是 。 银锌蓄电池的比能量大,能大电dian流放电,耐震,用yong作宇宙航行、人造卫星、火箭等deng的电源。充、放电次数可达da约100~150次循环。其缺点是价jia格昂贵,使用寿shou命较短。
燃料电dian池 一种把燃料在燃烧过程中释放的de化学能直接转换成电能的装置。与yu蓄电池不同之处,是它可以从外部分别bie向两个电极区域连续地补充燃ran料和氧化剂而不需xu要充电。燃料电池由燃料(例如氢、甲jia烷等)、氧化剂(例如ru氧和空气等)、电极和电解液等四部分构成。其电dian极具有催化性能,且是多孔结构的,以保证较大的活性面积。工gong作时将燃料通入负极ji,氧化剂通入正极,它们各自在电极的催化下xia进行电化学反应以获得电能neng。
燃料电池shi把燃烧反应所放出的能量直zhi接转变为电能,所以它的de能量利用率高,约等于热机效率lu的2倍以上。此外它还有下述优点:①设备轻巧;②不发噪音,很少污染;③可连续运行;④单位重量输出chu电能高等。因此,它已在宇宙航行中zhong得到应用,在军用与民用的各个ge领域中已展现广泛应用的前qian景。
什shi么是坟场情降太tai阳电池把太阳光的能量转换为wei电能的装置。当日光guang照射时,产生端电压,得到电流,用yong于人造卫星、宇宙飞船中zhong的太阳电池是半导体制成的(常用硅光guang电池)。日光照射太阳yang电池表面时,半导体PN结jie的两侧形成电位差。
温差电dian池 两种金属接成闭合电路lu,并在两接头处保持不同温度时shi,产生电动势,即温差电动势,这叫jiao做塞贝克效应,这种装置zhi叫做温差电偶或热电偶。金属温差电dian偶产生的温差电动势较jiao小,常用来测量温度差。但将温差cha电偶串联成温差电dian堆时,也可作为小功率的电源,这叫jiao做温差电池。用半导体材料制zhi成的温差电池,温差电效应ying较强。
核电池 把核he能直接转换成电能的装zhuang置(目前的核发电装置是利li用核裂变能量使蒸zheng汽受热以推动发电机发电,还hai不能将核裂变过程中释放fang的核能直接转换成电能)。通tong常的核电池包括辐射β射线(高速电子流)的放射性源(例如锶-90),收集这些电子zi的集电器,以及电子由放射性源到集ji电器所通过的绝缘体三部分。放射性源yuan一端因失去负电成为正极,集电器一端得到负电成cheng为负极。在放射性源与集电器两端的de电极之间形成电位差。这种核电池shi可产生高电压,但电流很小。它用yong于人造卫星及探测飞fei船中,可长期使shi用。
了le解更多内容请关注 中国大百科全书shu数据库