电池的结构及其工作原理

电池的结构及其工作原理
电池的结构及其工作原理

电池的结构及其工作原理
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先是分类,根据内部原料分一般分为碱性和酸性.
最早进入市场的实用电池是锌锰干电池.早在1860年法国人勒克郎榭(George Leclanche)就发明了酸性锌锰电池的原型,因而这种电池也叫Leclanche电池.它的外壳是作为负极的锌筒,电池中心是作为正极导电材料的石墨棒,正极区为围绕石墨棒的粉状二氧化锰和炭粉,负极区为糊状的ZnCl2和NH4Cl混合物.
碱性锌锰电池是在1950年代以后才开始进入市场的.近年来,在我国市场上,酸性锌锰电池正在被价格较贵的碱性锌锰电池取代.碱性锌锰电池的电解质是KOH.
碱性电池的结构与酸性电池完全相反,电池中心是负极,锌呈粉状,正极区在外层,是MnO2和KOH混合物,外壳是钢筒.碱性锌锰电池克服了酸性电池存放时间和电压不稳定的缺点,但仍为一次性电池.
两者电压相同,都是1.5V,但同样体积的碱性电池容量更大,更能适应大电流放电.
二、电池由哪几部分组成?
任何电池都由四个部分组成,即由电极、电解质、隔离物及外壳组成.
什么是电池的电极?
电极是电池的核心部分,一般由活性物质和导电骨架组成,活性物质是能够通过化学变化释放出电能的物质,导电骨架主要起传导电子和支撑活性物质的作用.电池内的电极又分为正（电）极和负（电）极.在电池标识标出"+"的一端为正极,标出"-"的一端为负极.
电池的工作原理是什么?
电池使用过程电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极.电池放电的负极为阳极,放电的正极为阴极,在阳极两类导体界面上发生氧化反应,在阴极的两类导体界面上发生还原反应.整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质液的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能供电.
什么是充电电池?
充电电池,又称：蓄电池、二次电池,是可以反复充电使用的电池.常见的有：铅酸蓄电池（用于汽车时,俗称"电瓶"）、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等.
充电电池为什么可以充电?
充电电池一般有一共同的电化学特性,即：其中的化学反应是可逆反应,可以通过外加电源,让电能转化为化学能,使放过电的电池恢复到原来的状态.注意：如果其中的化学反应是不可逆的,电池就不能充电,否则将造成泄漏、爆炸等事情!干电池就是这样.
*电池的选购
如何选购一次电池
（1） 首先应根据电器的要求,选择电池类型和规格尺寸,并根据用电器具耗电大小和特点,决定购买哪一种类型的电池,如BP机一般选用碱性锌锰电池,遥控器一般选用普通锌锰电池就可满足使用要求；
（2） 优选电池行业管理部门推荐的产品,购买市场销量大、品质上乘的名牌电池；
（3） 注意查看电池的保质期,购买近期生产的电池,对于那些采用代吗表明保质期的电池一般购买时难以辨认,应加询问；
（4） 注意查看电池外观,有无漏液迹象；
（5） 商标上应标明生产厂家、电池极性、电池型号、公称电压、商标等,购买碱锰电池时应看型号或有无ALKALINE或LR字样.
如何存放电池
一般电池内部均存在自放电现象,俗称"跑电",电池的存放时间及存放环境特别是温度对其有较大影响,通常存放时间越长,温度越高,电池"跑电"就越多；温度越高,湿度越大,还会使电池导电触头生锈而不易使用,且也增加电池的"跑电",所以电池的存放条件为：
（1） 电池存放区应清洁、凉爽、通风；
（2） 温度应在10~30℃之间,一般不应超过40℃；相对湿度一般不大于65%为宜.
（3） 存放时间不易过长,存放时应排列整齐,切勿正、负极相连,造成电池的短路.
使用电池有哪些注意事项
（1） 检查电器和电池接触件是否清洁,必要时用湿布擦净,待干燥后按正确极性装入；
（2） 不要将新旧电池混用,同一种型号但不同种类的电池也不能混用；
（3） 不能用加热、充电或其它的方法使一次电池再生；
（4） 不能将电池短路
（5） 不要拆卸电池、不要加热电池；
（6） 用电器具使用后应切断开头,长期不用应取出电池.
没有保质期的电池是劣质产品吗
按规定,电池包装必须标明生产日期或有效日期,如果说没有标明,则可视为劣质产品.
如何确定电池的出厂时间
电池一般均打印保质期,而不是写出厂日期,应从保质期推算大概出厂时间,如"02-01"有效期为2001年2月,一般地：
（1） 碱性电池保质期为3年；
（2） P型电池保质期为2年；
（3） 普通电池保质期为1年；
（4） 国外品牌较国产品牌打印保质期多1-2年,因而应加上以上不同类型电池的参考时间.
*电池与环境
什么是绿色电池?
所谓绿色电池,就是符合环保要求的电池,包括两方面的含义：①不采用含毒成分的材料；②生产过程中不污染环境.
通常电池使用中对人体有害吗?
干电池中含有的汞、镉镍电池中的镉、铅酸电池中铅等重金属有毒,因此这些电池都含有有毒物质,它们在生产过程中或废弃以后,都将带来环境的污染,从可持续发展战略出发,应该发展无污染电池,干电池要发展无汞电池,这些无污染电池称为绿色电池.
电池中的有害物质及其危害?
电池对环境的危害主要指电池生产过程和废弃电池对环境的污染.污染物主要为有害重金属和酸、碱、有机电解质.如：铅酸蓄电池中的铅和硫酸,铅污染水系后可被植物吸收,通过食物积累在人体内,影响精神、消化、骨骼和血液系统并造成贫血；硫酸可造成土质变劣,影响作物生长.镉镍电池中的镉化合物能在植物和水生生物体内积蓄,人体中毒主要通过消化和呼吸道摄取水、食物和空气而引起,镉在人体中积蓄潜伏期长达10~30年.镉能引起高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和内分泌失调等症.日本曾发生过骇人听闻的"骨痛病"就是镉中毒.
锌锰电池和碱性锌锰电池中的汞是一种毒性很强的金属,主要是通过废弃电池污染水系,在微生物的作用下转化为易被生物吸收的甲基汞,被人体吸收后,损伤人的大脑和肾脏.
电池对环境的污染还有铜、镍等重金属的污染,碱性锌锰电池、镉镍、氢镍电池中碱的污染,锂电池和锂离子电池中有机电解质的污染.
世界各国对环保电池的要求如何?
为了保护人类赖以生存的地球,人们环保意识越来越强,电池中的的毒物质,如汞、镉等也受到业界的重视,停止生产汞电池；锌锰电池、碱锰电池要实现无汞化；镉镍电池朝着氢镍电池发展等,一言以蔽之,电池向着绿色无污染方向发展.
各国政府对禁止使用有污染电池都非常重视.我国在1997年底由国家九个部委局联合发出了《关于限制电池产品汞含量的规定》的通知,规定自2001年1月1日起,禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池；从2001年1月1日起,凡进入国内市场销售的国内、外电池产品（含与用电器配套的电池）,在单位电池上均需标注汞含量（例如用'低汞'或'无汞'注明）,未标明汞含量的电池不准进入市场销售；2002年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量的0.025%的电池.该通知还规定：自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.0001%的碱锰电池；自2006年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.0001%的碱锰电池.
国外早就重视电池污染问题,有不少国家和地区都以法律的形式严格限制和禁止使用有污染的电池,并要求处理废旧电池.绝大部分国家已停止生产汞电池,发达国家用的锌锰电池和碱锰电池已实现无汞化.镉镍电池生产逐年减少,相应地发展氢镍电池.对镉镍电池的回收也作出了规定,到2000年,约大部分将要得到回收并进行处理.甚至刚刚得到发展的锂离子电池,也要回收并进行处理.每年都要召开一次国际废旧电池回收处理会议,以促进各国地区废早电池回收处理工作.
新世纪,我们将迎来一个绿色电池的时代.
电池与环境
"易佳乐"1.5V可充电锌锰碱性电池对传统碱性电池进行了彻底的技术改造,使之具有容量更大,自放电小,可反复充放电,无记忆效应,不含汞、镉,无污染等特点,在环境污染日益严重,生活压力不断增加的今天,为自己和家人选择绿色环保的生活方式及生活用品,不仅节约了小家和社会的财富,更是保护了我们赖以生存的地球.
*分类与对比
电池的分类有不同的方法其分类方法大体上可分为三大类
第一类：按电解液种类划分包括：碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如：碱性锌锰电池（俗称碱锰电池或碱性电池）、镉镍电池、氢镍电池等；酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池；中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池（有的消费者也称之为酸性电池）、海水激活电池等；有机电解液电池,主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池待.
第二类：按工作性质和贮存方式划分包括：一次电池,又称原电池,即不能再充电的电池,如锌锰干电池、锂原电池等；二次电池,即可充电电池,如氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池等；蓄电池习惯上指铅酸蓄电池,也是二次电池；燃料电池,即活性材料在电池工作时才连续不断地 从外部加入电池,如氢氧燃料电池等；贮备电池,即电池贮存时不直接接触电解液,直到电池使用时,才加入电解液,如镁－氯化银电池又称海水激活电池等.
第三类：按电池所用正、负有为材料划分包括：锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等；镍系列电池,如镉镍电池、氢镍电池等；铅系列电池,如铅酸电池等；锂系列电池、锂镁电池；二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等；空气（氧气）系列电池,如锌空电池等