常见电池种类及工作原理

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1、常见电池种类及工作原理《常见电池的种类和工作原理》一、阀控铅酸蓄电池结构和工作原理阀控铅蓄电池的基本结构如下图所示。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正负极板均采用涂浆式极板，活性材料涂在特制的铅钙合金骨架上。这种极板具有很强的耐酸性、很好的导电性和较长的寿命，自放电速率也较小。隔板彩超细玻璃纤维制成，全部电解液注入极板和隔板中，电池内没有流动的电解液，即使外壳破裂，电池也能正常工作。电池顶部装有安全阀，当电池内部气压达到一定数值时，安全阀自动开启，排出气体。电池内气压低于一定数值时，安全阀自动关闭，顶盖上还备有内装陶瓷过滤器的气塞，它可以防止

2、酸雾从蓄电池中逸出。正负极接线端子用铅合金制成，采用全密封结构，并且用沥青封口。在阀控铅蓄电池中，电解液全部吸附在隔板和极板中，负极活性物质（海绵状铅）在潮湿条件下活性很多，能与氧气快速反应。充电过程中，正极板产生的氧气通过隔板扩散到负极板，与负极活性物质快速反应，化合成水。因此，在整个使用过程中，不需要加水补酸。二、锂电池原理锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳.常见的正极材料主要成分为LiCoO2，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中.放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正

3、极的化合物结合.锂离子的移动产生了电流.三、燃料电池工作原理燃料电池的一般结构为:燃料（负极）I电解质（液态或同态）I氧化剂（正极）。在燃料电池中，负极常称为燃料电极或氢屯极，正极常称为氧化剂电极、空7气电极或氧电极。燃料有7气态如氢气、一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物,液态如液氢、甲醇、高价碳氢化合物和液态金属，还有固态如碳等。按电化学强弱，燃料的活性排列次序为：胼>氢>醇>—氧化碳>烃>煤。燃料的化学结构越简单,建造燃料电池时可能出现的问题越少。氧化剂为纯氧、空气和卤素。电解质是离子导电而非电子导电的材料,液态电解质分为碱性和酸性电解液

4、，固态电解质有质子交换膜和氧化锆隔膜等。在液体电解质中应用微孔膜,0.2mm〜0.5mm淳。固体电解质为无孔膜,薄膜厚度约为20um。燃料电池的反应为氧化还原反应，电极的作用一方面是传递电子、形成电流;另一方面是在电极表面发生多相催化反应，反应不涉及电极材料本身,这一点与一般化学电池中电极材料参与化学反应很不相同，电极表面起催化剂表面的作用。在氢氧燃料电池中,氢和氧在各自的电极反应。氧电极进行氧化反应，放出电子,氢电极进行还原反应，吸收电子，总反应为:O2+2H2->2H2O四、干电池原理干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池，它碳棒以为正极，以锌筒为负极，把

5、化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于辞比锰活泼，锌失去电子被氧化，锰得到电子被还原。普通干电池人都是锰锌电池，中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物，再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊，其构成是氯化氨溶液和淀粉，另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒，也就是负极，电池放电就是氯化氨与锌的电解反应，释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒，锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的，而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的.但若电池连续工作或是用的太久，二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了，此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若

6、将电池加热，或放置一段时间，它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也就还原恢复了。五、太阳能电池发电原理太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过摻杂磷可得N型硅，形成P—N结。当光线照射太阳电池表血时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P—N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质

7、是：光子能量转换成电能的过程。