化学电源基础

一、术语解释
• 21. 放电平台：是指放电时，电压高于1.2V时的表现性能。 • 22. 一次电池：（也叫原电池）是指电池放完电后，用户 不能再第二次使用的电池。 • 23. 可再充电电池：（也叫二次电池或蓄电池）指电池在 放电后，通过充电能使活性物质复原的电池。通常可循环使 用几百次甚至几千次。
四、化学电源性能释解
自放电的大小亦可用电池搁置到规定容量时的天数表示，称 为搁置寿命。 电池既使是干贮存，也会由于密封不严，进入水份，空气等 到物质造成自放电。 影响自放电的因素有贮存温度，环境的相对湿度，以及活性 物质、电解液、隔极和外壳等带入的有害杂质。 计算： 计算： 工作电压 V = 工作电流 I 工作电阻 Ω V：伏特 ：欧姆 I：安培
一、术语解释
• 16. 自放电：电池在贮存过程中容量自行下降的现象中自放 电。 • 17. 循环周期：蓄电池经历一次充电和放电称为一个周期 （或一次循环）。 • 18. 电池能力：电池的能力是指电池在一定放电条件下对 外作功所能输出的电能。通常用瓦时（wh）表示。 • 19. 比能量：单位质量的电池输出的能量称为质量比能量； 单位体积电池输出的能量称为体积比能量。 • 20. 电池组：几个电池通过连接片组合在一起，通常分为 串联连接，并联连接。
四、化学电源性能释解
放电时间：初始放电时间到终止电压的总时间。一般用小时 （h）表示。 放电容量（A h /mAh）=工作电流（I）×放电时间（h） 终止电压：放电测试要求达到的最低电压。 中点电压：放电测试要求达到的最低电压时间（h）的中 点时间（1/2h）工作电压值。
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一、术语解释
• 6. 电池内阻：电池的内阻R内又称全内阻是指电流通过电 池内部时所受到的阻力。 • 7. 初始工作电压：通常将放电开始的瞬时内（约几秒） 测得的电压称为初始工作电压。 • 8. 终止电压：电压下降到不宜再继续放电的最低工作压 称为终止电压。 • 9. 充电电压：蓄电池放电后，用一个大于开路电压的直 流电源对它进行充电时所选择的电压就是充电电压。 • 10．电池容量：电池的容量是指一定放电制度下（I 放、T放、 V终一定）从电池获得电量的值。单位常用安培小时（Ah） 表示。
二、化学电源工作原理
电池中的正负极是由不相同的材料制成的，插入同 一种电解液的正负极均将建立自己的电极电位。 只有两个电极上的氧化还原反应不断地进行，闭合 通路中的电流才能源源不断地流过。这就是化学电源 的工作原理，即将化学电能直接转变成电能，电池工 作时电极上进行的电化学反应称为成流反应。电池充 电时，情况与放电时相反，正极上进行氧化反应，负 极上进行还原反应，溶液中离子的迁移方向与放电时 相反，此时的充电电压高于电动势。
二、化学电源工作原理
(4) 外壳（电池容器）——它起到容器的作用。现有 的化学电源中，除锌锰电池（圆柱型、方型是锌电极 兼作外壳外，其它各类化学电源均不用活性物质作容 器，即是根据情况选择合适的材料，要求外壳材料能 经受电解液对它的腐蚀，此外尚需注意在使用中对外 壳特殊机械性能方面的要求。如必须的强度，耐振动、 抗冲击和加速度以及耐高低温等。
化学电源基础
目录
• 术语解释 • 化学电源工作原理 • 化学电源性能释解
电性能 电池的贮存性能
一、术语解释
• 1. 电源：化学电源是一种把化学能转变为低压直流电能 的装置，通常把它叫做电池。 • 2. 电动势：电池开路时，即无电流能过电池时，正负极之间 的平衡电位之差为电池的电动势。 • 3. 开路电压：开路电压是两极之间所联接的外线路处于 断路时，两极之间的电位差。 • 4. 成流反应：电池工作时电极上进行的电化学反应称为 成流反应。 • 5. 工作电压：电池的工作电压是电池在闭路负载时的电 压，又称负载电压或放电电压。
一、术语解释
• 11. 理论容量：理论容量是假设活性物质全部参加放电反应 时所给出的容量。 • 12. 实际容量：实际容量是指在一定的放电条件（温度放 电率，终止电压等）下，电池所能输出的电量。 • 13. 额定容量：（标称容量）所谓额定容量系指在规定的 放电制度下，由制造厂标明的电池所能提供的安时容量的最 小值。即指在25℃，0.2C放电至1.0V时最低放电量。用mAh 表示容量。 • 14. 放电率：放电率是电池额定容量与放电时间的比值。 系指电池在规定时间内，放出其额定容量时所输出的电流值。 • 15. 比容量：单位质量或单位体积电池所给出的容量称为 质量比容量或体积比容量。
四、化学电源性能释解
化学电源品种系列甚多，其性能各异，但通常包括电性能， 机械性能，贮存性能。 一．电性能 （一）电池的电动势 指电池开路时，即无电流通过电池时，正负极之间的平衡电压。 （二）电池的开路电压 电池的开路电压是两极间所联接的外线路处于断路时，两极间的 电位差。测开路电压时，测量仪表内不应有电流流过。一般使 用高阻电压表，如果测量仪表中有电流流过，测得的电压就不 是开路电压。
四、化学电源性能释解
（三）内阻 电池的内阻R内 又称全内阻，是指电流通过电池内部所受到的阻 力。由于内阻的存在，电池的工作电压总是小于电池电动势。 影响电池全内阻（R内）的各因素： 欧姆内阻（R ）的大小与电解液，隔膜电极材料的性质有关。 隔膜的欧姆电阻与电解质种类、隔膜的材料、孔率和孔的曲折程 度等因素有关。
三、活性物质的选择
活性物质选择的最基本原则是以最低量的物质产生最高量的 电能，同时经济上应该最小的花费取得尽可能多的电能，具体 的原则如下： (1)为了使电池具有较大的电压值，选取的正极活性物质的 电极电位该尽量正，而负极活性物质的电极电位应该尽量负。 （2）无论正负极活性物质均应选取电化当量小的物质。（所 谓电化当量就是产生单位电量所消耗的活性物质的重量）。 （3）活性物应具有较高的电化学性，即有较大的交换电注密 度值。 （4）活性物质贮存于电池中应该稳定，不与电池中的其他物 质反应。 （5）资源丰富，价格低廉，便于制造。
四、化学电源性能释解
二．电池的贮存性能 化学电源特点之一，是指在使用时能够输出电能有用时能够 贮存电能。在一定条件下容量自行降低的这一现象也称为自放 电。 电池在贮存过程中容量下降的原因是自放电。自放电速度用 单位时间内容量降低的百分数（%表示） η荷%=（C前-C后）/ C前.L×100% 式中C前 、C 后 为贮存前后的容量，L为贮存时间。常用天、 月或年计算。
二、化学电源工作Байду номын сангаас理
化学电源作为一个能量转换装置，在实现化学能直 接转换成直流电能的过程中，必需具备两个必要的条 件： 氧化和还原反应中得失的电子必须能过外线路。任 何一个电池都包括四个基本部分：电极（包括由两不 同材料分别制成的正极和负极）电解液、隔离物和外 壳。
二、化学电源工作原理
(1) 电极——它是电池的核心，由活性物质和导电骨 架组成。活性物质是指发生氧化还原反应的物质，活 性物质又称活物质，多为固体但是也有液体和气体， 导电骨架的作用是能把活性物质与外线路接通并使电 流分布均匀，另外还起到支撑活性物质的作用。 (2) 电解液——它保证正负极间的离子导电作用，有 的电解液还参与成流反应。电解液本身不应与活性物 质发生速度可观的化学反应，它该是挥发性小，易于 长期贮存，化学成分稳定的物质。 电解液的形态和种类很多，从种类看，水溶液居多， 还有有机溶剂、电解质、熔融盐电解质等。电解液的 形态多为液体，也有固体。
二、化学电源工作原理
(3) 隔离物——又称隔膜、隔板，它的主要作用是防 止正负极间形成电子导电通路。 隔离物应有良好的化学稳定性、不与活性物质或电解液 发生化学反应，同时它应是电子导电的绝缘体，但对 离子适移的阻力应该最小，还要求它有一定的机械强 度和抗弯曲能力。最后要求隔离物价格低廉，资源丰 富便于大批使用。 常用的隔离物有棉纸、浆层纸、微孔橡胶、水化纤维素、 尼龙布、玻璃纤维等。具体用哪种材料，因电池不同 而异。