应用电化学

现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
应用电化学
§10.4 化学电源
一 、化学电源的特点
（1）能量转换效率高 （2） 污染相对较少 （3） 便于使用
二、 化学电源的性能指标
1、 化学电源的分类 2、 性能指标
1、化学电源分类
（1）燃料电池 又称为连续电池，一般以天然燃 料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作 为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃 料电池。 （2）二次电池 又称为蓄电池。这种电池放电后 可以充电，使活性物质基本复原，可以重复、多次利 用。如常见的铅蓄电池和其它可充电电池等。
传统的铣削是通过镗杆进行加工， 而现代 铣削加 工，多 由各种 功能附 件通过 滑枕完 成，已 有替代 传统加 工的趋 势，其 优点不 仅是铣 削的速 度、效 率高， 更主要 是可进 行多面 体和曲 面的加 工，这 是传统 加工方 法无法 完成的 。因此 ，现在 ，很多 厂家都 竞相开 发生产 滑枕式 (无镗 轴)高速 加工中 心，在 于它的 经济性 ，技术 优势很 明显， 还能大 大提高 机床的 工艺水 平和工 艺范围 。同时 ，又提 高了加 工精度 和加工 效率。 当然， 需要各 种不同 型式的 高精密 铣头附 件作技 术保障 ，对其 要求也 很高。
高速铣削给落地式铣镗床带来了结构 上的变 化，主 轴箱居 中的结 构较为 普遍， 其刚性 高，适 合高速 运行。 滑枕驱 动结构 采用线 性导轨 ，直线 电机驱 动，这 种结构 是高速 切削所 必需的 ，国外 厂家在 落地式 铣镗床 上都已 采用， 国内同 类产品 还不
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
卧式镗铣床运行速度越来越高，快速 移动速 度达
到25～30m/min，镗杆 最高转 速6000r/min。 而卧式 加工中 心的速 度更高 ，快速 移动高 达50m/min， 加速度5m/s2， 位置精 度0.008～0.01m m， 重复定 位精度 0.004～ 0.005mm。
落地式铣镗床铣刀
由于落地式铣镗床以加工大型零件 为主， 铣削工 艺范围 广，尤 其是大 功率、 强力切 削是落 地铣镗 床的一 大加工 优势， 这也是 落地铣 镗床的 传统工 艺概念 。而当 代落地 铣镗床 的技术 发展， 正在改 变传统 的工艺 概念与 加工方 法，高 速加工 的工艺 概念正 在替代 传统的 重切削 概念， 以高速 、高精 、高效 带来加 工工艺 方法的 改变， 从而也 促进了 落地式 铣镗床 结构性 改变和 技术水 平的提 高。
Li离子电池的优点： 1。重量轻（从金属壳到塑料壳），能量密度大； 2。优良、安全，有防暴阀，无环境污染； 3。循环寿命较长； 4。成本较低。
Li离子电池的用途：
1。通讯，如手机； 2。电子器件，电脑等； 3。人造器官用电，如心脏起博器等。
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电池反应 ： Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH
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五、燃料电池
燃料电池是借助于在电池内 发生所谓燃烧反应，将化学能直 接转换为电能装置。
氢 氧 燃 料 电 池
燃料电池的特点：
（1）能量转换效率高 （2）减少大气污染
（3）燃料电池的特点还在于具有高度的可靠性 （4）燃料电池的比能量高
（3）化学电源的寿命包括使用寿命、 充放寿命和贮存寿命。
三 、一次电池
1、锌锰干电池
干电池的正极是石墨电极，电机周围是MnO2 ，负极 是锌，电介质是氯化银和氯化铵的糊状物，可写为:
Zn|NH4Cl|MnO2|C
负极
Zn＋2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+2H++2e-
正极 2MnO2+2H++2e-=2MnOOH
正极反应： L iC o O 2 充 放L i1 -x C o O 2 + x L i+ + x e
负极反应： C +xLi+xe
充 放
LixC
总反应： L iC o O 2 C充 放L i1 -x C o O 2 + L ix C
Li 离子电池
Li离子电池的结构示意图
正极
负极
锂离子
Li 离子电池
高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
（3）一次电池 电池中的反应物质进行一次电化 学反应放电之后，就不能再次利用，如干电池。这种 电池造成严重的材料浪费和环境污染。
2、 性能指标
（1）容量：是指1A电流持续通过1h 所给出的电量（It)，按Faraday定律计算 得到的。
（2）理论质量比能量：是指1Kg反应 物所产生的电能（W•h • Kg)。
（5）由于燃料电池需要不断地提供燃料，移走反应 生成的水和热量，因此需要一个比较复杂的辅助系 统。
六、新型化学电源
1、锂电池 2、导电高聚物电池 3、液结光伏电池
Li 离子电池
Li 离子电池的工作原理
正极： L iC o O 2 ,L iN iO 2 ,L iM n 2 O 2
负极： 石墨，焦炭