文档介绍：化学电源
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化学电源参考书:
1. 《化学电源》吕鸣祥等编著,天津大学出版社,
2. 《铅酸蓄电池的原理与制造》卢国琦等编著,国防工业
出版社,1998
3. 《铅酸蓄电池技术》朱杜然等编著,***出版社,1988
4. 《化学电源导论》张文保等编著,上海交大出版社,1992
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化学电源是将物质化学反应产生的能量直接转换成电能的一种装置。
①.1859 年普朗克(Pantle) 试制成功化成式铅酸电池
②.1868 年勒克朗谢(Lelanche)研制成功以NH4Cl 为电解液的Zn-MnO2 电池
③.1888 年加斯纳(Gassner)制出了Zn-MnO2 干电池
④.1895 年琼格(Junger)发明Cd-Ni 电池
⑤.1900 年爱迪生(Edison)创制了Fe-Ni 蓄电池
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二十世纪四、五十年代以后电池发展更加迅速
60 年代:“双子星座”和“阿波罗”飞船应用培根H2-O2 燃料电池
70 年代:中东战争能源危机燃料电池、钠硫电池、锂-硫化铁电池得到广泛发展
80 年代:贮氢材料的突破氢镍电池
90 年代:嵌入化合物锂离子电池
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航空航天飞行器:飞机、人造卫星、宇宙飞船等;
机动车辆:启动、点火、照明、动力;
大型发电站:调解电站;
医院、邮电通讯部门:应急电源;
便携式电子产品:移动电话、摄像机、手提电脑等。
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三. 电池的发展规律
①电池的发展与新型电器的开发和应用密切相关。
20世纪50年代后各种低压电器的普及,特别是半导体收音机的出现带动了干电池的发展。60年代半导体的广泛应用,促进了纸板电池的发展。70年代以后,LED、LCD和CMOSIC计算机的出现,促进了电池的微型化。 90年代以后,随着移动电话的出现,MH-Ni电池逐渐完善和商品化,并出现了高能量密度锂离子电池。
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②材料的开发利用大大促进了电池的进步
碱锰电池的改进得益于电解二氧化锰,而吸氢材料促进了MH-Ni电池的兴起。锂离子电池的开发有赖于碳素的研究,而导电聚合物材料的研究很有可能大大改变固态电解质电池的面貌。
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③环保问题为电池的发展提出了新的要求
一次电池的大量使用造成了资源的浪费,为了节约资源,20世纪80~90年代研究的重点是可重复使用的二次电池,原有的一次电池也向二次电池转向。为了保护环境及人体的健康,禁止在电池中使用有害元素,尽管Cd-Ni电池性能优异,而且技术不断成熟,却开发了取代它的MH-Ni电池。汽车工业中大量使用的铅酸电池已经实现了密闭化和免维护。
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为了应对未来可预料的能源危机和减少汽车尾气污染,新型清洁电动汽车的研究成为全世界科学工作者注目的焦点,目前已取得很大的进展。例如国外已经开发出使用锌空气电池的微型汽车,一次充电可行驶里程已达300~400km;而使用燃料电池,据称驱动5座小车最高时速可达140km以上,持续行驶超过400km。
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④随着各种便携性电子设备的广泛应用,电池的需求量正在飞速增长,同时电池的性能也不断地提高和完善。
20世纪90年代,4C工业(计算机、移动电话、摄像机和无线电动工具)的普及,日常生活对电池的需要已经到了须臾不可分离的地步。因此有人预测,高性能电池工业将是21世纪最有前景的产业,因此电池的发展必须能赶上电器用具的发展。现在各种形状、各种规格、性能各异的电池在日常生活和生产的各个领域发挥着不可替代的作用。
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