文档介绍：芀第三章化学电源螈1、什么是化学电源?试述其结构和类型。肇答:(1)化学电源:又称电池,是将氧化-(2)化学电源的结构:电极材料(正、负极)、隔膜、电解液、外壳等羀化学电源的类型:①一次电池(原电池)②二次电池(蓄电池或可充电电池)③贮备电池④燃料电池袀2、试述有关化学电源主要性能的概念,如电动势,开路电压,工作电压,截止电压,电池容量(比能量,比功率),连续放电,间歇放电,电池的寿命,自放电,过充电等。膅电动势E:又称理论电压,是指没有电流流过外电路时电池正负两极之间的电极电势差。肃开路电压OCV:是在无负荷情况下的电池电压,一般OCV≤E,只有可逆电池的OCV=E。螁工作电压V:是指电池有电流流过时的端电压。蚇额定电压:指电池工作时公认的标准电压。薈中点电压:指电池放电期间的平均电压。蒂截止电压:指电池放电终止时的电压值。蒁蚈间歇放电蚆电压膆时间袁连续放电电池容量C:指在一定放电条件下,电池放电到终止电压时所能放出的电量,单位为库仑(C)或安时(A·h)莀C=mzF/M蒄芅由图可知,间歇放电时电池的容量要较连续放电时的大。蚂膇电池的寿命包含三种涵义:使用寿命是指在一定条件下,电池工作到不能使用的工作时间。循环寿命是指在二次电池报废之前,在一定条件放电条件下,电池经历充放电循环的次数,对于一次电池、燃烧电池则不存在循环寿命。贮存寿命是指电池性能或电池容量降低到额定指标以下时的贮存时间。袆自放电是指由于电池种一些自发过程的进行而引起的电池容量的损失。蚄充电时间太长,电池可能被过充电。莂3、影响电池容量的因素有哪些?是如何影响的?芈答:放电电流:电池容量和放电电压随放电电流的增加而减小,放电倍率增大,则放电电流增大,电容容量减小。羅放电深度:指电池放电量占额定容量的百分数,一般情况下,二次电池DOD为额定容量的20%~40%。膃放电形式:连续放电、间歇放电。膂放电期间电池的温度:20~40oC之间放电时,性能较好。低温放电,电池活性物质化学活性的降低和电池内阻的增加,从而导致工作电压和电池放电容量降低;高温放电,虽然可以加速电极反应的速度和电解液的扩散速度,降低了极化,但温度太高,可能导致一些组分的物理的或化学的变性,有时足以造成容量的损耗。莀4、什么是一次电池?一次的原因是什么?有何优点?莇答:(1)一次电池(原电池)为电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。薃(2)原因是由于电池反应或电极反应的不可逆性或条件限制使电池反应很难可逆地进行所决定的。袃(3)主要优点是:方便、简单、容易使用,维修工作量极少。其他优点有:贮存寿命长,适当的比能量和比功率,可靠,成本低。膇5、写出氯化铵型锌锰一次电池表达式及电极反应和成流反应,说明正负极的集电器。蒅答:氯化铵型锌锰电池:羂电池表达式:(-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C(+)荿负极反应:Zn-2e→Zn2+膈正极反应:2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH–薄电池反应:Zn+2MnO2+2NH4Cl→2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2蒂电池采用含NH4Cl和ZnCl2水溶液作电解液(PH=5),采用Zn和石墨分别作为负极和正极的集电器。肀6、写出碱性电解液的锌锰一次电池表达式及电极电池反应。芀答:电池表达式为:(一)Zn│浓KOH│MnO2,C(+)羆负极反应:Zn+2OH-—2e→Zn(OH)2肅Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-袀正极反应:MnO2+H2O+e→MnOOH+OH-MnOOH+H2O+e→Mn(OH)2+OH–肇电池反应:Zn+MnO2+2H2O+2OH-→Mn(OH)2+Zn(OH)42-肅7、说明碱性锌锰电池的放电曲线,第一、第二平台中所发生的化学变化。薄答:P93。第一平台:单电子反应MnO2+H2O+e→MnOOH+OH;薀第二平台:MnOOH→转化MnOOH+H2O+e→Mn(OH)2+OH–。肈8、试述碱性锌二氧化锰电池的主要特征,详细说明正负极的结构和设计原理。蒇答:主要特征:①具有高密度的二氧化锰阴极②大面积的锌阳极③高导电性能的KOH电解液。正负极的结构:电池的正极由70%的电解MnO2、10%的石墨和1%~2%的乙炔黑以及适量的黏合剂和电解液等混合通过模压而成;电池的负极由一定粒径分布(~)的高纯度锌粉(70%~80%)、黏合剂(6%)|KOH溶液以及表面活性剂等添加剂挤压成凝胶状或粉末电极,有时也在负极中添加极少量铅以提高电极的耐腐蚀性能。设计原理:羄9、写出锌——氧化汞电池及电池的反应。莁答;电池表达式:(一)Zn│浓KOH│HgO,C(+)膀负极反应:Zn+2OH--2e→Zn(OH)2薅Zn(OH)2+2OH-→[Zn(OH)4]2-