电源工艺学课后习题答案

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1、第一章1化学电源的组成部分电极：有正极和负极电解质隔膜外壳另外还有一些连接附件。2电极的组成部分及各部分的作用和要求电极：有正极和负极,由活性物质和导电骨架组成活性物质:是正负极中参加成流反应的物质。正极活性物质：一般为电极电势较高的金属氧化物、氯化物、氟化物、硫化物等。如：MnO2,PbO2,O2,AgO,NiOOH负极活性物质：一般为电位较低的金属。如：Zn.Pb,H2,Li,Cd电解质电解质的作用:正负极间传递电荷；参加电极反应；建立电极电位。电解质的要求：比电导高，溶液欧姆压降小；对固体电解质，离子导电性好，电子绝缘；化学性质稳定好，不与活性物质发生反应；电化学稳定

2、窗口范围宽；沸点高、冰点低，使用温度范围宽。隔膜隔膜的作用：防止电池正负极接触，内部短路，吸蓄电解液。隔膜的要求：电解质离子运动阻力小；电子的良好绝缘体；阻止电极上脱落的活性物质微粒；阻止枝晶的生长穿透。外壳是电池的容器。只有锌-锰干电池是锌电极兼作外壳。外壳的要求：机械强度高；耐振动；耐冲击；耐腐蚀；耐温差；美观3说出写出电池常用的粘结剂电极常用粘结剂有：聚乙烯醇（PVA）；聚四氟乙烯(PTFE)；羧甲基纤维素钠（CMC）；聚偏氟乙烯（PVDF）；丁苯橡胶(SBR)4、5见26使用电池组的目的是什么?电池组使用寿命的关键在哪里？7什么是电动势？如何求得？电动势是正负极均处

3、于平衡状态时两极间电位差。电动势可以用能斯特方程计算。ΔGt,p=-nFE8什么是开路电压？与电动势有何不同？开路电压是外电路没有电流流过时电极之间的电位差（Voc）Voc=E–IRi9什么是工作电压？工作电压为何小于开路电压？工作电压是有电流通过外电路时，电池两极间的电位差。工作电压（V）又称为放电电压或负荷电压。10什么是终止电压？低温大电流工作时终止电压为何可以规定的低一些？电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为终止电压。一般在低温或大电流放电时，终止电压低些，因为这些情况下，电极极化大，活性物质得不到充分利用，电池电压下降较快。小电流放电时，终止电压

4、规定高些。11什么是时率、什么是倍率？两者有何关系？时率：以放电时间（h）表示的放电速率。指以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数。倍率：以额定容量的倍数表示的放电速率。指电池在规定时间内放出其额定容量所需电流值。12电池的全内阻由哪几部分组成？什么是比电阻？电池全内阻=欧姆内阻+极化内阻13电极的固相电阻由哪几部分电阻构成？由电极材料、电解液、隔膜电阻、各部分零件的接触电阻组成。14什么是电化当量？理论基础是什么？公式表示？电化学当量是指在一个电极反应中，相当于1摩尔电子的参与反应物的质量。q=M/26.8n15理论容量如何计算？活性物质利用率如何计算？理论容量：Ct=

5、26.8nm0/M=mt/q(q=M/26.8n为电化当量，mt-活性物质完全反应质量)16按电池贮存性质和工作方式电池分几类？各举几例按工作性质和贮存方式分作四类：一次电池（原电池）：锌-锰干电池、碱锰电池、锂电池、锌-氧化银电池、锌-汞、镉-汞电池。二次电池（蓄电池）：铅酸电池、镉-镍电池、金属氢化物-镍电池、锌-氧化银电池、锂离子电池。贮备电池（激活电池）：锌-氧化银电池、镁-氯化银电池、铅-高氯酸电池。燃料电池（连续电池）：氢-氧燃料电池、肼-空气燃料电池。17电池的放电方式有哪几种？由于负载特性不同，电池放电时基本上有两种方式：一种是恒电流放电；另一种是恒定电阻放

6、电。对于纯电阻性负载，电池工作时为恒电阻放电。电池的工作方式为恒电阻放电时，电池的工作电压和放电电流均随访点时间的延长而下降；电池的工作方式为恒电流放电时，工作电压随访点时间的延长而下降18电池容量和比容量有哪几种？如何表示？理论容量：Ct=26.8nm0/M=mt/q(q=M/26.8n为电化当量，mt-活性物质完全反应质量)实际容量：C=It（恒流）；C=Vavt/R（恒阻）η=mt/m×100%；η=C/Ct×100%额定容量:Cr-在设计和制造电池时，规定电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度容量。比容量是单位体积或单位质量电池所给出的容量。质量比容量：Cm=C/

7、m(Ah/Kg)体积比容量：Cv=C/V(Ah/L)19电池能量和比能量有哪几种？如何表示？20写出理论比能量的计算公式并解释电池在一定的条件下对外做功所输出的电能叫电池的能量。单位一般用Wh表示。理论能量：Wt=CtE实际能量：W=CVav比能量：分为质量比能量和体积比能量理论比能量：Wt’=1000E/(q++q-)=1000E/Σqi实际比能量：W’=CVac/m或CVac/V21什么是自放电？分析原因及预防措施。定义：电池在充电态开路时，在一定条件下（温度、湿度等）贮存时容量的下降，称为电池的自放电。一自放