电池它出现的历史和工作的原理你了解吗？

电池的定义

 

甲电池，这实际上是一个单电池，是由化学反应产生电能的装置。严格地说，电池由两个或多个串联或并联连接的电池组成，但该术语通常用于单个电池。电池由负电极组成; 电解质，传导离子; 隔板，也是离子导体; 和正极。所述电解质可以是水性或非水性（未由水）（由水组成），在液体，糊剂或固体形式。当电池连接到外部负载或要供电的设备时，负电极提供流过负载的电子电流并被正电极接收。当移除外部负载时，反应停止。原电池只能将其化学品转换成电能一次，然后必须丢弃。二次电池具有可以通过将电流通过它而重建的电极; 也称为存储或可充电电池，它可以多次重复使用。

 

 

 

什么是镍镉电池？

 

第一块NiCd电池由瑞典的Waldemar Jungner于1899年创建。该电池在其正极（阴极）中使用氧化镍，在其负极（阳极）中使用镉化合物，并且使用氢氧化钾溶液作为其电解质。镍镉电池是可充电的，因此可以反复循环。镍镉电池在放电时将化学能转换为电能，并在再充电时将电能转换回化学能。在完全放电的NiCd电池中，阴极在阳极中含有氢氧化镍[Ni（OH）2]和氢氧化镉[Cd（OH）2]。当电池充电时，阴极的化学组成发生转变，氢氧化镍变为羟基氧化镍[NiOOH]。在阳极中，氢氧化镉转化为镉。当电池放电时，过程相反，如下面的公式所示。Cd + 2H2O + 2NiOOH - > 2Ni（OH）2 + Cd（OH）2

 

 

 

什么是镍氢电池？

 

镍氢电池可以被认为是镍镉电池和燃料电池之间的混合体。用氢气电极代替镉电极。该电池在视觉上与镍镉电池大不相同，因为电池是压力容器，其必须包含超过1000磅/平方英寸（psi）的氢气。它明显比镍镉轻，但更难包装，就像一箱鸡蛋一样。镍氢电池有时与镍氢电池相混淆，镍氢电池是手机和笔记本电脑中常见的电池。镍氢以及镍镉电池使用相同的电解质，氢氧化钾溶液，通常称为碱液。开发镍/金属氢化物（Ni-MH）电池的激励措施来自迫切的健康和环境问题，以寻找镍/镉可充电电池的替代品。由于工人的安全要求，美国电池处理镉的工作已经逐步淘汰。此外，1990年代和21世纪的环境立法很可能必须减少电池中镉的使用，以供消费者使用。尽管存在这些压力，但在铅酸电池旁边，镍镉电池仍然占据了可充电电池市场的最大份额。研究氢基电池的进一步激励来自于普遍认为氢和电将取代并最终取代化石燃料资源的大部分能量贡献，成为基于可再生能源的可持续能源系统的基础。最后，对用于电动车辆和混合动力车辆的Ni-MH电池的开发存在相当大的兴趣。

 

 

 

什么是锂电池？

 

这些系统与所有前面提到的电池不同，因为在电解质中不使用水。它们使用非水电解质代替，其由有机液体和锂盐组成，以提供离子导电性。该系统具有比含水电解质系统高得多的电池电压。如果没有水，氢气和氧气的释放就会消失，细胞可以在更宽的电位下运行。它们还需要更复杂的装配，因为它必须在几乎完全干燥的环境中完成。首先开发了许多不可充电电池，其中锂金属作为阳极。用于今天手表电池的商用纽扣电池大多是锂化学品。这些系统使用各种安全，足以供消费者使用的阴极系统。阴极由各种材料制成，例如单氟化碳，氧化铜或五氧化二钒。所有固体阴极系统都受限于它们将支持的放电速率。

 

 

为了获得更高的放电速率，开发了液体阴极系统。电解质在这些设计中是反应性的并且在多孔阴极处反应，其提供催化位点和电流收集。这些系统的几个实例包括锂 - 亚硫酰氯和锂 - 二氧化硫。这些电池用于太空和军事应用，以及地面上的紧急信标。它们通常不向公众开放，因为它们不如固体阴极系统安全。锂离子电池技术的下一步被认为是锂聚合物电池。该电池用凝胶电解质或真正的固体电解质代替液体电解质。这些电池应该比锂离子电池更轻，但目前还没有计划在太空中使用这种技术。它在商业市场上也不常见，尽管它可能即将到来。回想起来，自太空飞行诞生以来，六十年代漏电的手电筒电池已经走过了漫长的道路。有多种解决方案可以满足太空飞行的许多需求，零下80度到太阳能飞行的高温。它可以处理大量辐射，数十年的服务，以及达到数十千瓦的负载。这项技术将不断发展，并不断努力改进电池。