貯氫合金的在電池上原理是什麼

❶ 電池的電是怎樣來的

鎳鎘電池：
正極為氧化鎳，負極為金屬鎘，電解液多為氫氧化鉀，氫氧化鈉鹼性水溶液。
充放電是相反的反應
鎳氫電池：
以Ni(OH)2作為正極，以貯氫合金作為負極，氫氧化鉀鹼性水溶液為電解液。
鋰離子電池：
鋰離子電池的陽極採用能吸藏鋰離子的碳極，放電時，鋰變成鋰離子，脫離電池陽極，到達鋰離子電池陰極。充電時，陰極中鋰原子電離成鋰離子和電子，並且鋰離子向陽極運動與電子合成鋰原子。電解液一般是有機電解液

日常使用的干電池是一種鋅錳電池，也叫碳鋅電池。
它的構造是：負極為鋅做的圓筒，做成筒狀的目的是用來儲存電解液等化學葯品。正極是一根碳棒，它的周圍被二氧化錳、碳粉和氯化銨水的混合劑所包圍，總稱為「碳包」。碳包和鋅筒之間充填著氯化銨、氯化鋅的水溶液和澱粉等組成的糊狀物，稱為電糊。電池口上用瀝青、松香等配成的封口劑封牢。

干電池的鋅筒、碳包和氯化銨溶液的作用，分別相當於伏打電池的鋅片、銅片和稀硫酸溶液。

干電池工作時，鋅和氯化銨發生變化，產生氫氣，附著在碳棒上面。由於氫的電阻很大，電池工作時，在電極附近產生相當大的電壓降，使路端電壓降低（這種現象稱作「極化」）。所以在干電池中加入二氧化錳作為「退極化劑」。二氧化錳是不良導體，如果用得太多，電池的內電阻就要增大，用得大少，退極化作用太慢。為了解決這個問題，通常就加入了一些導電本領較好的碳粉，它的作用主要是導電，其次是吸收反應過程中生成的部分氣體。

電糊中的主要成分是氯化銨，它相當於伏打電池的稀硫酸溶液。電糊中的氯化鋅的作用是增加溶液中的鋅離子濃度，緩和氯化銨對鋅筒的腐蝕，延長電池的使用時間。

封口的目的是防止電池內部的水分散發和外部水分侵入，避免電液外流，使干電池便於攜帶，以及防止碳包和鋅簡短路。

電池基本原理

鋰離子電池的電化學原理是什麼？
鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2負極主要為C,充電時
正極反應：LiCoO2 -> Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
負極反應：C + xLi+ + xe- -> CLix
電池總反應：LiCoO2 + C -> Li1-xCoO2 + CLix
放電時發生上述反應的逆反應。

鎳氫電池的電化學原理是什麼？
鎳氫電池採用與鎳鎘電池相同的Ni氧化物作為正極，儲氫金屬作為負極，鹼液（主要為KOH）作為電解液，鎳氫電池充電時，正極發生反應如下：
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負極反應：MHn + ne → M + n/2H2
放電時，正極：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-
負極：M + n/2H2 → MHn + ne 。

鎳鎘電池的電化學原理是什麼?
鎳鎘電池採用Ni(OH)2作為正極，CdO作為負極，鹼液（主要為KOH）作為電解液，鎳鎘電池充電時，正極發生如下反應
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負極發生的反應：
Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-
總反應為：2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O
放電時，反應逆向進行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-
Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2
充電時，隨著NiOOH濃度的增大，Ni(OH)2濃度的減小，正極的電勢逐漸上升，而隨著Cd的增多，Cd(OH)2的減小，負極的電勢逐漸降低，當電池充滿電時，正極、負極電位均達到一個平衡值，二者電勢之差即為電池之充電電壓

❷ 電池的原理

鎳鎘電池：
正極為氧化鎳，負極為金屬鎘，電解液多為氫氧化鉀，氫氧化鈉鹼性水溶液。
充放電是相反的反應
鎳氫電池：
以Ni(OH)2作為正極，以貯氫合金作為負極，氫氧化鉀鹼性水溶液為電解液。
鋰離子電池：
鋰離子電池的陽極採用能吸藏鋰離子的碳極，放電時，鋰變成鋰離子，脫離電池陽極，到達鋰離子電池陰極。充電時，陰極中鋰原子電離成鋰離子和電子，並且鋰離子向陽極運動與電子合成鋰原子。電解液一般是有機電解液

日常使用的干電池是一種鋅錳電池，也叫碳鋅電池。
它的構造是：負極為鋅做的圓筒，做成筒狀的目的是用來儲存電解液等化學葯品。正極是一根碳棒，它的周圍被二氧化錳、碳粉和氯化銨水的混合劑所包圍，總稱為「碳包」。碳包和鋅筒之間充填著氯化銨、氯化鋅的水溶液和澱粉等組成的糊狀物，稱為電糊。電池口上用瀝青、松香等配成的封口劑封牢。

干電池的鋅筒、碳包和氯化銨溶液的作用，分別相當於伏打電池的鋅片、銅片和稀硫酸溶液。

干電池工作時，鋅和氯化銨發生變化，產生氫氣，附著在碳棒上面。由於氫的電阻很大，電池工作時，在電極附近產生相當大的電壓降，使路端電壓降低（這種現象稱作「極化」）。所以在干電池中加入二氧化錳作為「退極化劑」。二氧化錳是不良導體，如果用得太多，電池的內電阻就要增大，用得大少，退極化作用太慢。為了解決這個問題，通常就加入了一些導電本領較好的碳粉，它的作用主要是導電，其次是吸收反應過程中生成的部分氣體。

電糊中的主要成分是氯化銨，它相當於伏打電池的稀硫酸溶液。電糊中的氯化鋅的作用是增加溶液中的鋅離子濃度，緩和氯化銨對鋅筒的腐蝕，延長電池的使用時間。

封口的目的是防止電池內部的水分散發和外部水分侵入，避免電液外流，使干電池便於攜帶，以及防止碳包和鋅簡短路。

電池基本原理

什麼叫電池？
電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它主要通過化學反應將化學能或物理能轉化為電能。電池是一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中，當連接在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供電能。

一次電池與二次電池的有哪些異同點？
一次電池只能放電一次，二次電池(也叫可充電電池)可反復充放電循環使用，可充電電池在放電時電極體積和結構之間發生可逆變化，因此設計時必須調節這些變化，而一次電池內部則簡單得多，因為它不需要調節這些可逆性變化，一次電池的質量比容量和體積比容量均大於一般充電電池，但內阻遠比二次電池大，因此負載能力較低，另外，一次電池的自放電遠小於二次電池。

什麼是IEC標准？
IEC標准即國際電工委員會（International Electrical Commission），是由各國電工委員會組成的世界性標准化組織，其目的是為了促進世界電工電子領域的標准化。其中關於鎳鎘電池的標准為IEC60285，關於鎳氫電池的標準是IEC61436，鋰離子電池的標準是IEC61960，一般電池行業依據的是SANYO或Panasonic公司的標准。

電池常用標准有哪些？
電池常用IEC標准有：
鎳鎘電池的標准為IEC602851999;
鎳氫電池的標准為IEC614361998.1;
鋰電池的標准為 IEC619602000.11。
電池常用國家標准有：
鎳鎘電池的標准為GB/T 11013_1996，GB/T 18289_2000;
鎳氫電池的標准為GB/T 15100_1994，GB/T 18288_2000;
鋰電池的標准為 GB/T 10077_1998，YD/T 998_1999，
GB/T 18287_2000。
另外電池常用標准也有日本工業標准JIS C 關於電池的標准
及SANYO和PANASONIC公司制定的關於電池企業標准。

鎳鎘電池的電化學原理是什麼?
鎳鎘電池採用Ni(OH)2作為正極，CdO作為負極，鹼液（主要為KOH）作為電解液，鎳鎘電池充電時，正極發生如下反應
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負極發生的反應：
Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-
總反應為：2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O
放電時，反應逆向進行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-
Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2
充電時，隨著NiOOH濃度的增大，Ni(OH)2濃度的減小，正極的電勢逐漸上升，而隨著Cd的增多，Cd(OH)2的減小，負極的電勢逐漸降低，當電池充滿電時，正極、負極電位均達到一個平衡值，二者電勢之差即為電池之充電電壓。

鎳氫電池的電化學原理是什麼？
鎳氫電池採用與鎳鎘電池相同的Ni氧化物作為正極，儲氫金屬作為負極，鹼液（主要為KOH）作為電解液，鎳氫電池充電時，正極發生反應如下：
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負極反應：MHn + ne → M + n/2H2
放電時，正極：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-
負極：M + n/2H2 → MHn + ne 。

鋰離子電池的電化學原理是什麼？
鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2負極主要為C,充電時
正極反應：LiCoO2 -> Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
負極反應：C + xLi+ + xe- -> CLix
電池總反應：LiCoO2 + C -> Li1-xCoO2 + CLix
放電時發生上述反應的逆反應。

電池的主要結構組成是什麼?
電池的主要組成部分為：正極片、負極片、隔膜紙、蓋帽、外殼、絕緣層。

手機鋰電池由哪些部分組成及各部分的功能是什麼?
手機鋰電池主要由塑膠殼上下蓋、.鋰電芯、保護線路板(PCB)和可恢復保險絲（polyswitch）組成。有的廠家還配置了NTC、識別電阻、震動馬達或充電電路等元件。
各部分功能如下：
(1) 鋰電芯：提供可充放電源。
(2) 保護線路板(PCB)：防止電池過充過放短路。
(3) 可恢復保險絲(PTC)： 正熱敏電阻起到高溫保護作用同時又是保護線路板失效後的二重保護。
(4) 可恢復保險絲(NTC)： 負熱敏電阻,感應電池內部溫度起到低溫保護作用。
(5) 識別電阻：識別原裝電池非原裝電池不能使用。

電池的包裝材料有哪些?
(1) 不幹介子紙(如纖維紙雙面膠)
(2) PVC膜商標管
(3) 連接片(不銹鋼片、純鎳片、鍍鎳鋼片 )
(4) 引出片(不銹鋼片---易於焊錫、純鎳片---點焊牢)
(5) 插頭類
(6) 保護元器件類(如溫控開關過流保護器限流電阻)
(7) 紙箱紙盒
(8) 塑料殼類

電池包裝組合及設計的目的是什麼?
(1) 美觀品牌印字商標的設計
(2) 電池電壓的限制(要獲得較高電壓需串聯多隻電池)
(3) 保護電池,防止短路,延長電池使用壽命
(4) 尺寸的限制
(5) 便於運輸(如紙箱.紙盒的設計等)
(6) 特殊功能的設計(如防水、特殊外型設計等)

電池使用時有哪些注意事項？
（1） 仔細閱讀電池說明書,使用所推薦的電池
（2） 檢查電器及電池的接觸件是否清潔,必要時用濕布擦乾凈,乾燥後按正確極性方向裝入
（3） 無成人監護時,不要讓兒童更換電池,小型電池如AAA應放在兒童不能拿到的地方
（4） 不要將新、舊電池或不同型號電池混用
（5） 不要試圖用加熱，充電或其它方法使一次電池再生
（6） 不要將電池短路
（7） 不要加熱電池或將電池丟入水中
（8） 不要拆卸電池
（9） 用電器使用後應斷開開關
（10） 應當從長期不使用的用電器具中取出電池
（11） 電池應保存在陰涼，乾燥無陽光直射處

電池對環境有什麼影響？
現今幾乎所有電池均不含汞，但重金屬仍然是汞電池，可充電鎳鎘電池，鉛酸電池的必要組成部分。如果處置不當，且數量較多的話，這些重金屬將對環境產生有害的影響。目前，國際上已有專門機構回收氧化錳鎳鎘和鉛酸電池。例如非盈利機構RBRC公司http://www.rbrc.com 。
海太陽一直致力於生產環保電池（鎳氫，鋰離子）來代替鎳鎘電池。

環境溫度對電池性能有何影響？
在所有的環境因素中，溫度對電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學反應與環境溫度有關，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應率也下降，假設電池電壓保持恆定，放電電流降低，電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升，溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高，超過45℃，會破壞電池內的化學平衡，導致副反應。
鎳鎘鎳氫電池的放電效率在低溫會有顯著的降低（如低於-15℃），而在-20℃時，鹼液達到起凝固點，電池充電速度也將大大降低。在低溫充電低於0℃會增大電池內壓並可能使安全閥開啟。為了有效充電，環境溫度范圍應在5-30℃之間，一般充電效率會隨溫度的升高而升高，但當溫度升到45℃以上，高溫下充電電池材料的性能會退化，電池的循環壽命也將大大縮短。

充電的控制方法有哪些？
為了防止電池過充，需要對充電終點進行控制，當電池充滿時，會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充：
（1） 峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點
（2） dT/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點
（3） T控制:電池充滿電時溫度與環境溫度之差會達到最大
（4） -V控制:當電池充滿電達到一峰值電壓後，電壓會下降一定的值
（5） 計時控制:通過設置一定的充電時間來控制充電終點，一般設定要充進130%標稱容量所需的時間來控制
（6） TCO控制：考慮電池的安全和特性應當避免高溫(高溫電池除外)充電，因此當電池溫度升高60℃時應當停止充電。

什麼是過充電對電池性能有何影響？
過充電是指電池經一定充電過程充滿電後，再繼續充電的行為，對Ni-Cd電池，過充電產生如下反應：
正極：4OH- - 4e → 2H2O + O2↑
負極：2Cd + O2 → 2CdO
由於在設計時，負極容量比正極容量要高，因此，正極產生的氧氣透過隔膜紙與負極產生的鎘復合。故一般情況下，電池的內壓不會有明顯升高，但如果充電電流過大，或充電時間過長，產生的氧氣來不及被消耗，就可能造成內壓升高，電池變形，漏液等不良現象。同時，其電性能也會顯著降低。

什麼是過放電對電池性能有何影響？
電池放完內部儲存的電量，電壓達到一定值後，繼續放電就會造成過放電，通常根據放電電流來確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設定1.0V/支，3C以上如5C或10C放電設定為0.8V/支，電池過放可能會給電池帶來災難性的後果，特別是大電流過放，或反復過放對電池影響更大。一般而言，過放電會使電池內壓升高，正負極活性物質可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復，容量也會有明顯衰減。

電池電池組放電時間短的可能原因有哪些？
（1） 電池未被充滿電，如充電時間不夠，充電效率較低等
（2） 放電電流過大，致使放電效率降低從而使放電時間縮短
（3） 電池放電時環境溫度過低，放電效率下降

電池使用壽命短的可能原因是什麼?
（1） 充電器或充電電路與電池類型不匹配
（2） 過充，過放
（3） 電池類型與用電器要求不一致

不同容量的電池組合在一起使用會出現什麼問題?
如果將不同容量或新舊電池混在一起使用，有可能出現漏液，零電壓等現象。這是由於充電過程中，容量差異導致充電時有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時有容量高的電池未放完電，而容量低的則被過放。如此惡性循環，電池受到損害而漏液或低（零）電壓。

電池使用完後或長期不使用是否可以保存在用電器內？
如果用電器較長時期內不再使用，最好將電池取出並放於低溫，乾燥的地方，如果不這樣，即使用電器被關掉，系統仍會使電池有一個低電流輸出，這會縮短電池的使用壽命。

每次使用完後無繩電話都應放回機座嗎？
按照慣例及無繩電話的設計，每次使用後都應放回機座上。這樣可以激活電池，補充放掉的容量及有於自放電的容量損失。不過我們建議間或將電池完全放電，以便恢復電池的初始容量及放電性能。當然如果長期不使用電話，最好還是要將無繩電話取下來，避免電池長期被過充電。另外，由於無繩電話即使在關機後，系統仍有一小電流在放電，因此，長期不用時應拆下電池，使其置於開路，使用時再充電。

電池儲存在什麼樣的條件較好？
根據IEC標准規定，電池應在溫度為20±5℃，濕度為（65±20）%的條件下儲存。一般而言，電池儲存溫度越高，容量的剩餘率越低。反之，也是一樣。冰箱溫度在0℃-10℃時儲存電池的最好地方。尤其是對一次電池，而二次電池即使儲存後損失了容量，但只要重新充放電幾次既可恢復。

電池能儲存多久？
就理論上講，電池儲存時總有能量損失。電池本身固有的電化學結構決定了電池容量不可避免地要損失，主要是由於自放電造成的。通常自放電大小與正極材料在電解液中的溶解性和它受熱後的不穩定性（易自我分解）有關。可充電電池的自放電遠比一次電池高。而且電池類型不同，電池每月的自放電率也不一樣。一般在10-35%變動。一次電池的自放電明顯要低得多，在室溫下每年不超過2%，儲存過程中與自放電伴隨的是電池內阻上升，這會造成電池負荷力的降低，而在放電電流較大的情況下，能量的損失變化非常明顯，下表列出了正常儲存條件下自放電的近似值：
類型 自放電
鹼錳MnO2/Zn圓形電池 2%
鋅碳MnO2/Zn圓形電池 〈4%
鋰離子鋰MnO2圓形電池和紐扣電池約 1%
鎳鎘/鎳氫電池 〈35%

什麼是短路？對電池性能有何影響？
電池外兩端連接在任何導體上都會造成外部短路。
電池類型不同，短路有可能帶來不同程度的後果。如：電解液溫度升，內部氣壓升高，等氣壓值如果超過電池蓋帽耐壓值，電池將漏液。這種情況嚴重損壞電池。如果安全閥失效，甚至會引起爆炸。因此切勿將電池外部短路。

什麼是記憶效應？怎樣消除記憶效應？
記憶效應是針對鎳鎘電池而言的，由於傳統工藝中負極為燒結式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時形成次級放電平台。電池會儲存這一放電平台並在下次循環中將其作為放電的終點，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平台上。在以後的放電過程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應，使電池的容量變得更低。
要消除這種效應，有兩種方法，一是採用小電流深度放電（如用0.1C放至0V）;一是採用大電流充放電（如1C）幾次。
電池出現零電壓或低電壓的可能原因是什麼？
（1） 電池遭受外部短路，過充或反充(強制過放)
（2） 電池受高倍率大電流連續過充，導致電池極芯膨脹，正極直接接觸短路
（3） 電池內部短路或微短路，如：正負極片有毛刺穿透隔膜紙接觸短路，正負極片放置不當，造成極片接觸短路，或正極片接觸鋼殼短路，負極掉料進隔膜紙，隔膜紙本身有缺陷，正極極耳接觸負極片短路。

電池組零電壓或低電壓的可能原因有哪些？
（1） 是否單支電池零電壓
（2） 插頭短路，斷路或與插頭連接不好
（3） 引線與電池脫焊或虛焊
（4） 電池內部連接錯誤，連接片與電池之間漏焊，虛焊，脫焊等
（5） 電池內部電子組件連接不正確或損壞

電池電池組充不進電的可能原因是什麼?
（1） 電池零電壓或電池組中有零電壓電池
（2） 電池組連接錯誤，內部電子組件，保護電路出現異常
（3） 充電設備故障，無輸出電流
（4） 外部因素導致充電效率太低(如極低或極高溫度)

電池電池組無法放電的可能原因是什麼?
（1） 電池經儲存，使用後，壽命衰減
（2） 充電不足或未充電
（3） 環境溫度過低
（4） 放電效率較低（如大電流放電時普通電池由於內部物質擴散速度跟不上反應速度，造成電壓急劇下降而無法放出電）。

電池充滿電時溫度為什麼會急升？電壓為什麼會突降？
當鎳鎘電池充滿電後再繼續充電屬於過充，由於正極Ni(OH)2已基本全部轉化為NiOOH，電池電位在此一溫度達到平衡值（最大值），此時外部的恆定電流過充使OH-氧化而產生氧氣。
化學反應：4OH- - e →O2 + 2H2O + 熱量
生產的氧氣透過隔膜紙與負極產生的鎘復合：
2Cd + O2 →2CdO + 熱量
該化合反應產生的熱量很多，只是電池整個體系溫度升高。故此時溫度存在急劇上升的現象。而由於溫度越高，電池平衡電位越低，故溫升必然導致電池平衡電位下降，故此時電池電壓存在突降現象。

電池鼓底凸肚甚至漏液的可能原因時什麼？
（1） 電池被過充,特別是高倍率大電流連續過充
（2） 電池被強制過放

什麼是電池的爆炸怎樣預防電池爆炸?
電池內的任何部分的固態物質瞬間排出，被推至離電池25cm以上的距離，稱為爆炸。判別電池爆炸與否，採用下述條件實驗。將一網罩住實驗電池，電池居於正中，距網罩任何一邊為25cm。網的密度為6-7根/cm，網線採用直徑為0.25mm的軟鋁線，如果實驗無固體部分通過網罩，證明該電池未發生爆炸。

❸ 鎳氫電池原理

鎳氫電池正極活性物質為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極)，負極活性物質為金屬氧化物，也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極)，電解液為6N氫氧化鉀，在電池充放電過程中的電池反應為：
NiOOH+MH═Ni（OH）2+M

其中，M表示貯氫合金材料。

電池的開路電壓為： 1.2V～1.3V、因貯氫材料和制備工藝不同而有所不同。

過充電時，兩極上的反應為：

氧化鎳電極上： 4OH`- 4e — 2H2O十O2

貯氫電極上； 2H2O+O2+4e —4 OH`

電池在設計中一般采米用負極過量的辦法，氧化鎳電極全充電態時產生氧 氣，經過擴散在負極重新化合成水，這樣，既保持了電池內壓的恆定，同時
易使電解液濃度不致發生巨人變化。

當電池過放電時，電極反應為：

氧化鎳電極上： 2H2O + 2e — H2+2OH`

貯氫電極上； H2 + 2OH`-2e — 2H2O

雖然過放電時，電池總反應的凈結果為零，但要出現反極現象。由於 在正極上產生的氫氣會在負極上新化合，同樣也保持了體系的穩定。

另外，負極活性物質氫以氫原子態能以相當高的密度吸附干貯氫合金 中，在這樣的電極上，吸放氫反應能平穩地進行，放電性能較鎘-鎳電池而言 得以提高。

❹ 二次電池種類及反應原理

什麼叫電池？

電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它主要通過化學反應將化學能或物理能轉化為電能。電池是一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中，當連接在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供電能。

一次電池和二次電池

一次電池，又叫不可充電電池或原電池，從電池單向化學反應中產生電能。原電池放電導致電池化學成分永久和不可逆的改變。但可充電電池，又叫二次電池，可在應用中放電，也可由充電器充電。所以，二次電池儲存能量，而不是產生能量。

電池由哪幾部分構成？

任何一種電池由四個基本部件組成，四個主要部件是兩個不同材料的電極、電解質、隔膜和外殼。

電池有多少種類？

化學電池按工作性質可分為：一次電池（原電池）；二次電池（可充電電池）鉛酸蓄電池。其中：一次電池可分為：糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、鹼性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為：鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次鹼性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為：開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

什麼是鋅-錳干電池？

鋅-錳電池又稱勒蘭社（Leclanche）電池，是法國科學家勒蘭社（Leclanche）於1868年發明的由鋅（Zn）作負極，二氧化錳（MnO 2 ）為正極，電解質溶液採用中性氯化銨（NH 4 C1）、氧化鋅（ZnC1 2 ）的水溶液，面澱粉或漿層紙作隔離層製成的電池稱鋅錳電池，由於其電解質溶液通常製成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現不流動狀態，故又稱鋅錳干電池。按使用隔離層區分為糊式和板式電池兩種，板式又按電解質液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種。

什麼是鹼性鋅錳電池？

指20世紀中期在鋅錳電池基礎上發展起來的，是鋅錳電池的改進型。電池使用氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）的水溶液做電解質液，採用了與鋅錳電池相反的負極結構，負極在內為膏狀膠體，用銅釘做集流體，正極在外，活性物質和導電材料壓成環狀與電池外殼連接，正、負極用專用隔膜隔開製成的電池。

什麼是鉛酸蓄電池？

1859年法國普蘭特（Plante）發現，由正極板、負極板、電解液、隔板、容器（電池槽）等5個基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質，鉛作負極活性物質，硫酸作電解液，微孔橡膠、燒結式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板製成的電池。

什麼是鎘鎳電池和金屬氫化物電池？

二者均採用氧化鎳或氫氧化鎳作正極，以氫氧化鉀或氫氧化鈉的水溶液作電解質溶液，金屬鎘或金屬氫化物作負極。金屬氫化物電池為20世紀80年代末，利用吸氫合金和釋放氫反應的電化學可逆性發明製成，是小型二次電池主導產品。

什麼是鋰電池？

指以金屬鋰或鋰的化合物作活性物質的電池通稱鋰電池，分為一次鋰電池和二次鋰電池。

什麼是鋰離子電池？

指能使鋰離子嵌入和脫嵌的碳材料代替純鋰作負極，鋰的化合物作正極，混合電解液作電解質液製成的電池。

什麼是燃料電池？

指一種利用燃料（如氫氣或含氫燃料）和氧化劑（如純氧或空氣中的氧）直接連接發電的裝置。它具有效率高、電化學反應轉換效率可達40%以上，且無污染氣體排出的特點。

酸性鋅錳干電池

鋅-錳電池又稱勒蘭社（Leclanche）電池，是法國科學家勒蘭社（Leclanche）於1868年發明的由鋅（Zn）作負極，二氧化錳（MnO2）為正極，電解質溶液採用中性氯化銨（NH4C1）、氧化鋅（ZnC12）的水溶液，面澱粉或漿層紙作隔離層製成的電池稱鋅錳電池，由於其電解質溶液通常製成凝膠狀或被吸附在其它載體上而呈現不流動狀態，故又稱鋅錳干電池。按使用隔離層區分為糊式和板式電池兩種，板式又按電解質液不同分銨型和鋅型電池紙板電池兩種。

酸性鋅錳干電池是以鋅筒作為負極，並經汞齊化處理，使表面性質更為均勻，以減少鋅的腐蝕，提高電池的儲藏性能，正極材料是由二氧化錳粉、氯化銨及碳黑組成的一個混合糊狀物。正極材料中間插入一根碳棒，作為引出電流的導體。在正極和負極之間有一層增強的隔離紙，該紙浸透了含有氯化銨和氯化鋅的電解質溶液，金屬鋅的上部被密封。這種電池是19世紀60年代法國的勒克蘭謝（Leclanche）發明的，故又稱為勒克蘭謝電池或炭鋅干電池，可表示為：（－）Zn｜NH4Cl（20％）ZnCl2｜MnO2，C（＋）
��盡管這種電池的歷史悠久，但對它的電化學過程尚未完全了解，通常認為放電時，電池中的反應如下：正極為陰極，錳由四價還原為三價
2MnO2＋2H2O＋2e-→2MnO(OH)＋2OH-
負極為陽極，鋅氧化為二價鋅離子：
Zn＋2NH4Cl-→Zn(NH3)2Cl2＋2H+＋2e-
總的電池反應為：
2MnO2＋Zn＋2NH4Cl-→2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2
實踐經驗表明，該電池的電流-電壓特性和二氧化錳的來源有關，也直接地依賴於錳的氧化價態、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2電解液代替NH4Cl，充分說明Zn2+與Cl-配合〔ZnCl2〕2－，而不必有NH4+存在，放電前pH=5，放電後pH上升到pH＝7為中性。
該電池的特點：（1）開路電壓為1．55V～1．70V；（2）原材料豐富，價格低廉；（3）型號多樣1號～5號；（4）攜帶方便，適用於間歇式放電場合。缺點是：在使用過程中電壓不斷下降，不能提供穩定電壓，且放電功率低，比能量小，低溫性能差，在－20℃即不能工作。在高寒地區只可使用鹼性鋅錳干電池。

鹼性鋅錳干電池

鹼性鋅錳干電池指20世紀中期在鋅錳電池基礎上發展起來的，是鋅錳電池的改進型。電池使用氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）的水溶液做電解質溶液，採用了與鋅錳電池不同的負極結構，負極由鋅片改為鋅粉，外殼改用鋼皮，正極仍用石墨和二氧化錳。它是在1882年研製成功，1912年就已開發，到了1949年才投產問世。人們發現，當用KOH電解質溶液代替NH4Cl做電解質時，無論是電解質還是結構上都有較大變化，電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。

負極：Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-

正極：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-

總反應為： Zn + 2MnO2 +H2O= ZnO+ 2MnO(OH)

鹼性鋅-錳干電池的優點
這類電池的電解液由原來的中性變為離子導電性更好的鹼性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。據測試，這類電池的容量和放電時間比普通鋅錳干電池增加幾倍。優越的性能使這類電池獲得了迅速發展。
我國目前主要生產酸性鋅錳電池、鹼性鋅錳電池，前者如大公、牡丹、中華、天鵝、555，後者如南孚、雙鹿、白象等。僅根據1995年統計資料表明，全世界干電池總產量為250億只，其中鹼錳電池為70億只。5年來，美國、歐洲和日本的鹼錳電池年增長率超過12%，美、歐、日國內鹼錳電池所佔市場比例分別為72%、52%和29%。我國鹼錳電也總產量近3億只，僅占干電池總產量的3%，預計5年內將提高到10%～15％。從目前發展現況來看，南孚"、"雙鹿"、"白象"等品牌已達到國際標准，生產速率最高200隻／min，美國、日本已達300隻/min以上。

鎳鎘電池

鎳鎘電池採用Ni(OH)2作為正極，CdO作為負極，鹼液（主要為KOH）作為電解液，鎳鎘電池充電時，正極發生如下反應
Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O
負極發生的反應：
Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-
總反應為：2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O
放電時，反應逆向進行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-
Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2
充電時，隨著NiOOH濃度的增大，Ni(OH)2濃度的減小，正極的電勢逐漸上升，而隨著Cd的增多，Cd(OH)2的減小，負極的電勢逐漸降低，當電池充滿電時，正極、負極電位均達到一個平衡值，二者電勢之差即為電池之充電電壓。

鎳氫電池

鎳氫電池是二十世紀九十年代發展起來的一種新型綠色電池，具有高能量、長壽命、無污染等特點，因而成為世界各國競相發展的高科技產品之一。

鎳氫電池的誕生應該歸功於儲氫合金的發現。早在20世紀六十年代末，人們就發現了一種新型功能材料儲氫合金，儲氫合金在一定的溫度和壓力條件下可吸放大量的氫，因此被人們形象地稱為「吸氫海綿」。 其中有些儲氫合金可以在強鹼性電解質溶液中，反復沖放電並長期穩定存在，從而為我們提供了一種新型負極材料，並在此基礎上發明了鎳氫電池。

鎳氫電池中的儲氫合金實際上是金屬互化物。許多種類的金屬互化物都已被運用在鎳氫電池的製造上，它們主要分為兩大類。最常見的是AB5一類，A是稀土元素的混合物（或者）再加上鈦（Ti）；B則是鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn），（或者）還有鋁（Al）。而一些高容量電池的「含多種成分」的電極則主要由AB2構成，這里的A則是鈦（Ti）或者釩（V），B則是鋯（Zr）或鎳（Ni），再加上一些鉻（Cr）、鈷（Co）、鐵（Fe）和（或）錳（Mn）。

所有這些化合物扮演的都是相同的角色：可逆地形成金屬氫化物。電池充電時，氫氧化鉀（KOH）電解液中的氫離子（H+）會被釋放出來，由這些化合物將它吸收，避免形成氫氣（H2），以保持電池內部的壓力和體積。當電池放電時，這些氫離子便會經由相反的過程而回到原來的地方。

鎳氫電池正極活性物質為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極)，負極活性物質為金屬氧化物，也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極)，電解液為6N氫氧化鉀，在電池充放電過程中的電池反應為：

其中，M表示貯氫合金材料。

電池的開路電壓為： 1.2V～1.3V、因貯氫材料和制備工藝不同而有所不同。

常見的鎳氫電池
SANYO公司所生產的鎳氫電池

鉛酸蓄電池

1859年法國普蘭特（Plante）發明，由正極板、負極板、電解液、隔板、容器（電池槽）等5個基本部分組成。用二氧化鉛作正極活性物質，鉛作負極活性物質，硫酸作電解液，微孔橡膠、燒結式聚氯乙烯、玻璃纖維、聚丙烯等作隔板製成的電池。我們應用的鉛蓄電池是用硬橡膠或透明塑料製成長方形外殼，用含銻5%～8%的鉛銻合金鑄成格板，在正極格板上附著一層PbO2，負極格板上附著海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液（密度為1.25—1.28g/cm3）中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2.0 V，當電壓下降到1.85 V時，即當放電進行到硫酸濃度降低，溶液密度達1.18g/cm3時即停止放電，而需要將蓄電池進行充電；當密度增加至1.28g/cm3時，應停止充電。由於鉛蓄電池的性能良好，價格低廉，目前汽車上使用的電池，有很多是鉛蓄電池。由於它的電壓穩定，使用方便、安全、可靠，又可以循環使用，因此廣泛應用於國防、科研、交通、生產和生活中。這種電池缺點是比較笨重。

負極: Pb 正極: PbO2 電解質溶液: 30%H2SO4

總反應: Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4↓+ 2H2O

負極反應:Pb + SO42-–+ 2e- = PbSO4

正極反應:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- =PbSO4 + 2H2O

應急燈用鉛酸蓄電池

鋰離子電池

鋰離子電池的核心部分是鋰離子及鋰嵌合物。鋰電池主要由陰極、陽極、能傳導鋰離子的電解質以及把陰陽極隔開的隔膜組成。鋰電池的實質是一種濃差電池，其正負電極材料由兩種不同的鋰離子嵌入化合物組成，正極為不同類型的含鋰化合物，負極則由石墨一類的物質形成層狀結構，Li+可填充於其中。如圖3，在充電時，陰極部分的鋰離子脫嵌，離開含鋰化合物，透過隔膜向陽極移動，並嵌入到陽極的層狀結構中；反之在放電時，鋰離子在負極脫嵌，移向正極並結合於正極的化合物之中。與傳統鋰電池不同的是，被氧化還原的物質不再是Li 和Li+，Li+只是伴隨著兩極材料本身發生放電而產生的氧化態的變化而反復脫嵌與嵌入，往返於兩極之間，所以鋰電池又被稱作搖椅電池(Rocking chair battery)。

此種電池的一個典型放電原理為：
正 極：CoO2+Li++e-=LiCoO2
負 極：LiC6-e-=6C+Li+
總反應：CoO2+LiC6=LiCoO2+6C

根據鋰離子電池所用電解質材料不同，鋰離子電池可以分為液態鋰離子電池(lithium ion battery, 簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymer lithium ion battery, 簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態鋰離子都是相同的，電池的工作原理也基本一致。它們的主要區別在於電解質的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質, 而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替, 這種聚合物可以是「干態」的,也可以是「膠態」的。

由於用固體電解質代替了液體電解質,與液態鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意麵積化與任意形狀化等優點，也不會產生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，因此可以用鋁塑復合薄膜製造電池外殼，從而可以提高整個電池的比容量；聚合物鋰離子電池還可以採用高分子作正極材料，其質量比能量將會比目前的液態鋰離子電池提高50％以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基於以上優點，聚合物鋰離子電池被譽為下一代鋰離子電池。

鋰電池

❺ 充電電池的原理

說說電池的放電過程先，電池就是把化學能轉化為電能的裝置。
以鋅銅原電池電池為例：

┏ 鋅片：Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反應(負極)
e-
┗銅片：2H+ + 2e- = H2↑ 還原反應(正極)

總式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

這就是電池的放電過程（活性不同的兩種物質之間電子的轉移）。
發生的條件：
①活潑性不同的兩個電極（金屬與金屬或石墨或不溶性的金屬氧化物）；

②兩電極浸入電解質溶液且導線連接或直接接觸；

粒子的放電順序:
陽離子：
K + 、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+
Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
（得e能力依次增強）
陽離子：
除Au 、Pt外的金屬做電極放電能力＞陰離子。即：
Zn、 Fe… Cu 、 Hg 、 Ag ＞S2－、I － 、
Br －、 Cl －、OH －（水）、 NO3 －、SO4 2－

現在再來說說充電，
充電就是讓在上邊的充電過程逆轉

以鉛蓄電池為例：
鉛蓄電池是首先製造出的實用蓄電池。其原理如下：

把A、B兩塊鉛板插入硫酸溶液中，鉛於硫酸作用的結果，使A、B兩塊鉛板上形成硫酸鉛，溶液中也被硫酸鉛飽和，這是還沒有電勢，給蓄電池充電時，在兩極上發生的化學反應如下：

A;PbSO4+2H2O - 2e-→PbO2+H2SO4+2H+;

B:PbSO4+2e-→Pb+SO42-;

可以看出，充電後，A板上的PbO2成為正極， B板上Pb成為負極。放電時，兩極發生的反應如下：

正極：PbO2+H2SO4+2H+ -2e-→PbSO4+2H2O-2e-;

負極：Pb+SO42-→PbSO4+2e-;

放電時發生反應恰為充電的逆過程。充電時，最高電動勢為2.2V。放電時，電動勢逐漸降低，低到1.8V時必須充電，否則會損壞極板 .

❻ 鎳氫電池的化學反應過程

鎳氫電池正極材料為氫氧化鎳Ni(OH)2。在傳統的燒結式鎳電極中，以硝酸鎳和氫氧化鈉為原料，經過多次浸漬，在多孔基板中生成氫氧化鎳，然後經洗滌乾燥而成。這種工藝復雜，成本高，容量低。後採用泡沫鎳為基體的塗膏式電極，直接以氫氧化鎳為原料，經和漿填充進網孔中。現在一般採用球形氫氧化鎳，它具有球形顆粒形態，有一定的粒度大小和分布范圍，物料密度明顯高於普通的Ni(OH)2，提高了放電容量。
負極活性物質為貯氫合金，或稱金屬氫化物。按照結構不同，可以分為AB5型、AB2型等。並且成本較高。通常採用混合稀土取代單一的稀土元素，制備成貯氫合金，提高了材料性能，而價格則降低了，使鎳氫電池實現了實用化，其比容量可達300~320mA·h／g。AB2型合金貯氫容量高，循環壽命長，但電極表面催化活性差，原材料價格高，目前仍處於研發階段。
鎳氫電池在充放電過程中的電化學反應：
正極：
（3-4）
負極：
（3-5）
總的電池反應為：
（3-6）
電池理論電壓=正極電位－負極電位=0.418－（－0.9）=1.318(V)
Ni／MH電池在正常工作條件下的電壓為1.2V左右，所以其標稱電壓一般按1.2V來計算。圖3-1所示的電池充放電機理會有助於了解電池通過質子轉移所發生的有用的化學反應。
一般由於電動汽車電池本身各部分存在電阻以及極化內阻的存在，在充電過程中，電池電壓要高於理論電壓，放電過程中，電池電壓要低於理論電壓。
從式(3-4)、式(3-5)可以看出，在反應過程中，只有質子在正負極間轉移，水參與正負極的單電極反應，但在整個反應過程中，不存在水的消耗，所以可以使電池實現免維護。
鎳氫電池的充電反應是放熱反應，即在充電過程中會產生熱量，使電池溫度逐漸上升。

❼ 什麼是儲氫合金電池

人們還利用儲氫合金製作燃料電池和二次電池（蓄電池），這些電池具有安全、穩定和使用壽命長等優點。日本夏普公司研製的儲氫合金二次電池，與一般的鎳鎘蓄電池相比，在相同的1．2伏電壓下，其能量密度是後者的1．5～2倍。

這種儲氫合金二次電池，以儲氫合金作為負極，而以鎳板作正極，並在正負極間充填含有鹼溶液（電解液）的聚酷胺纖維。在電池中，儲氫合金一方面進行氧化還原反應，另一方面進行氫離子的吸收和釋放。與此同時，由於電子的得失在兩電極上產生一定的電動勢，將兩極用導線接通，就會出現電流。

目前，製作二次電池較好的儲氫合金是鑭鎳鋅、鈦鎳硼、釩鈦鎳等。五、不銹鋼

❽ 貯氫合金的原理

金屬貯氫的原理在於金屬(M)與氫生成金屬氫化物(MHx) ：
M + xH2 → MHx + H（生成熱）
金屬與氫的反應，是一個可逆過程。正向反應，吸氫、放熱；逆向反應，釋氫、吸熱。改變溫度與壓力條件可使反應按正向、逆向反復進行，實現材料的吸釋氫功能。
目前在研和已投入使用的合金成分有：Mg, Ti, Nb, V, Zr和稀土類金屬，添加成分有：Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu等。

❾ 鎳氫電池的主要特點，正負極材料是什麼，鎳氫電池原理

鎳氫電池具有充電快、安全可靠、環保污染、壽命長等特點。鎳氫電池無記憶效應。
鎳氫電池正極活性物質為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極)，負極活性物質為金屬氧化物，也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極)，電解液為6N氫氧化鉀。
鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH（放電時）和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質為H2（放電時）和H2O（充電時），電解液採用30%的氫氧化鉀溶液。
充電時，負極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。