关于几种标志性电池介绍
来源：宝鄂实业
2019-08-02 19:39
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丹尼尔电池
1836年，丹尼尔根据伏打电堆发明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路的信号灯。
原理：是将Zn(锌)置于ZnSO4(硫酸锌)溶液中，将Cu(铜)置于Cuso4(硫酸铜)溶液中，并用盐桥或离子膜等方法将两电解质溶液连接的一种原电池。
此时，在该原电池中，Zn失电子，做负极；Cu得电子，做正极，在外电路中，电子由负极流出正极流入，电流方向则相反。电极反应为:
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铅酸电池
铅酸电池是1859年G.plante发明的，因其价格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和适于大电流放电等特点，已成为世界上产量最大、用途最广泛的蓄电池品种。铅酸蓄电池经过一百多年的发展，技术不断更新，现已被广泛应用于汽车、通信、电力、铁路、电动车等各个领域。
原理：铅酸电池又名铅蓄电池，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。一般分为开口型电池及阀控型电池两种，前者需要定期注酸维护，后者为免维护型蓄电池。按电池型号可分为小密、中密及大密，各部件的相关材料为：
正极：正极为铅-锑-钙合金栏板，内含氧化铅为活性物质
负极：负极为铅-锑-钙合金栏板，内含海绵状纤维活性物质
电解液：在电池的电化学反应中，硫酸作为电解液传导离子
隔板：先进的多微孔AGM隔板保持电解液，防止正极裕负极短路
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干电池
干电池是1888年由Dr.Gassner发明的，是一种伏打电池，利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成为不会外溢的糊状，常用作手电筒照明、收音机等的电源。我国干电池技术经过多年发展，其比能量、循环寿命、高低温适应性等问题已有所突破。目前我国正逐渐缩小与国际领先技术的差距，在部分核心技术方面已达到国际水平，并且越来越多地进入国际市场。
原理：是一种以糊状电解液来产生直流电的化学电池，常见的干电池为锌锰电池，电池符号可表示为(－)Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖Mn|C(石墨) (+)，其反应方程式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O，各部件相关材料为：
正极材料：锰（Mn）、石墨棒
负极材料：锌（Zn）片
电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物
电极反应为：
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铁镍电池
铁镍电池的阴极是氧化镍，阳极是铁，电解质（电解液）是氢氧化钾。这种电池的电压通常是1.2V，它很耐用，能够经受一定程度的使用事故（包括过度充电、过度放电、短路、过热），而且经受上述损害后仍能保持很长的寿命。在充电过程中，由于四氧化三铁的低溶解度造成金属铁的形成十分缓慢，这既是好事，也是坏事。好是因为铁晶体缓慢地形成可以很好地保护电极，坏处则是它限制了电池的性能，使得这类电池充得慢，放得也慢，现在这种电池只是在铁路信号发送及设备用电源方面得到广泛的应用。
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太阳能电池
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
原理：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就产生电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
光—热—电转换方式：通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。
光—电直接转换方式：太阳能电池发电是根据特定材料的光电性质制成的。黑体(如太阳)辐射出不同波长(对应于不同频率)的电磁波， 如红外线、紫外线、可见光等等，当这些射线照射在不同导体或半导体上，光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。太阳电池发电是一种可再生的环保发电方式，发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，不会对环境造成污染。
太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。简单的说，太阳光电的发电原理，是利用太阳电池吸收0.4μm～1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。
由于太阳电池产生的电是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直/交流转换器，换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电。
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锂电池
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂金属电池的安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。
原理：
1）锂金属电池：
锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
2）锂离子电池：
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。
负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。
对于我国目前的电池工业而言，存在的主要问题是环境污染和资源浪费严重。对于环境污染而言，由于我国电池工业的自动化、机械化程度不高，很多企业多为手工操作，导致生产过程中污染很大，对工人身体危害大。随着人们环保意识的日益增加，为了减少污染，保护环境，维护生态平衡以及保护地球上的有限资源，应当尽可能扩大资源种类，铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制，需要寻找新的储量丰富及有利于环保的资源来代替传统铅酸电池和镍-镉电池的可充电电池，锂离子电池自然成为有力的候选者之一。
