電池的作用可是眾所周知的

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電池的作用可是眾所周知的，小到電子表、手電筒、隨身聽，大到汽車、衛(wèi)星都離不開電池?？赡銓﹄姵赜至私舛嗌倌兀縏hehistoryofbatteries電小史1.研究人員：一年一班李憲浩、陳聲璞2.研究目的：a了解電池的歷史

b展望電池的發(fā)展與未來

c廢舊電池污染問題。3.研究過程：首先，我們想到電池的歷史是怎樣的，電池在其發(fā)展中又經(jīng)歷了幾次大的變化，它的原理又是怎樣的。帶著這些問題，我們在internet上查找資料。在資料中我們知道了許多關(guān)于電池的知識，特別是化學(xué)方面和環(huán)保方面。然后，經(jīng)過兩個人的學(xué)習(xí)、分析、研究，最后選取材料編輯成文。提綱：a)電池的歷史

b)我國電池工業(yè)的發(fā)展

c)電池的原理

d)學(xué)術(shù)論文

e)廢舊電池的污染

f)電池的新聞電池的歷史

最早出現(xiàn)的電池是鉛酸電池，這種傳統(tǒng)型電池的能量密度較低，而且對環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，所以在發(fā)展中逐漸被淘汰。自90年代初以來，鉛酸電池就作為汽車起動、點火和照明(SLI)電源，到1998年約有2.2億臺鉛酸電池用于汽車市場。當(dāng)前，由于世界市場對轎車需求增長緩慢，SLI產(chǎn)量增長也相應(yīng)減慢，尤其在美國及歐洲這種趨勢更為明顯。但我們?nèi)砸吹接捎陔妱悠嚢l(fā)展得到鼓勵，對于SLI需求產(chǎn)生促進(jìn)作用。

除了在汽車領(lǐng)域應(yīng)用，鉛酸電池也用在無線電通信、發(fā)電、鐵路、電腦以及醫(yī)療等行業(yè)，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，是現(xiàn)代生產(chǎn)不可或缺的電源。大約20年前，閥控式鉛酸電池(VRLA)問世，這種電池工作時無需加水，電池中的酸性電解質(zhì)是不流動的或是膠狀的。免維護(hù)，安全、通用。隨著鉛酸電池生產(chǎn)和銷售穩(wěn)步增長及世界范圍內(nèi)環(huán)境污染加劇，世界各國非常注重對鉛酸電池的回收利用。在北美、西歐、日本和澳大利亞，估計回收率在90%以上，55%的鉛得以再利用。

(1)鉛酸電池

(2)鎘鎳電池

鎘鎳電池應(yīng)用極為廣泛。一般小型鎘鎳電池多用于移動電話、應(yīng)急燈等方面，大型電池用于太空、發(fā)電廠、鐵路以及汽車等領(lǐng)域。目前，因環(huán)境因素、鎳價上升，特別是鋰離子電池和氫鎳電池在移動電話方面應(yīng)用的競爭，鎘鎳電池生產(chǎn)有下降趨勢。(3)鋰離子電池和氫鎳電池90年代初兩種劃時代的新型電池在日本相繼上市，這就是氫鎳電池和鋰離子電池，這兩種電池很快為世界電氣業(yè)界所接受。吸氫合金電池制造工藝過程和鎘鎳電池相類似，所以它比鋰離子電池領(lǐng)先一步進(jìn)入市場。但由于鋰離子電池具備高能量、高密度和高速率的特點，贏得了更多青睞。氫鎳電池非常適合于制成小型電池，因而應(yīng)用廣泛，大型氫鎳電池主要面向電動汽車市場。鋰離子電池也非常適合于移動電話，但它更適合對電池性能要求更高的便攜電腦。今后它將在個人電腦用電池中占據(jù)主要位置。

(4)鋅二次電池

鋅二次電池和鋅鎳二次電池都已商品化。鋅銀電池雖有良好性能，電容量也較高，但因成本緣故，大多用在軍事和其它重要領(lǐng)域。鋅鎳電池性能也不錯，但由于某些技術(shù)問題，銷售量有限。鋅鎳電池今后努力的方向仍是電動汽車電源。綜上所述，世界電池工業(yè)發(fā)展的三大特點，或者說推動世界電池發(fā)展的三大要素是：第一，電池工業(yè)的壟斷化，壟斷公司不斷推出新電器、新電池，推動了電池工業(yè)的發(fā)展；第二，電池的小型高能化，隨著使用電池的電氣器具的飛速發(fā)展，電池耗能不斷增加，為了節(jié)省原材料、降低成本、提高電性能，必須推動小型二次電池的發(fā)展；第三，環(huán)保要求促使電池向綠色電池和安全性電池發(fā)展。我國電池工業(yè)的發(fā)展

1911年我國第一家電池廠“交通部電池廠”在上海誕生。1921年我國第一家專業(yè)鉛蓄電池廠“上海蓄電池廠”建于上海。1941年延安軍委三局所屬電信材料廠開始生產(chǎn)鋅錳干電池和修理鉛蓄電池。1957年組建電機(jī)部電材局化學(xué)電源研究室。1958年成為我國第一個專業(yè)研究?

一機(jī)部化學(xué)電源研究所（現(xiàn)電子部天津電源研究所）。1960年我國第一家堿性蓄電化學(xué)電源研究所（現(xiàn)電子部天津電源研究所）。1960年我國第一家堿性蓄電池廠“風(fēng)云器材廠”在河南省新鄉(xiāng)正式驗收投產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國電池生產(chǎn)廠點近千家，其中蓄電池點近700個，鋅錳干電池廠也有200個以上，但鋅錳電池年產(chǎn)量超過1億只，鉛蓄電池超過20萬KVH，圓柱型堿性蓄電池超過500萬只的廠很少，僅有50個左右，職工約15萬人?？磥砦覈碾姵匕l(fā)展還待提高，這是我們的重任。談了那么多電池，究竟電池是怎么定義的呢？其實電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。下面我們就來研究一下它的原理。A.鎳氫電池

Ni(OH)2+M=NiOOH+MH±QB.鎳鎘電池

2Ni(OH)2+Cd(OH)2=2NiOOH+Cd+2H2O±QC.蓄電池

充電

PbSO4+2H2O+PbSO4=PbO2+2H2SO4+Pb放電

PbO2+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+PbSO4

（正極）（硫酸）（負(fù)極）（正極）（水）（負(fù)極）

小圖表

筆記本電腦使用電池種類變化

單位型號正極負(fù)極電解液工作電壓

/V公稱容量

/mA.h放電溫度

/℃日本索尼Us61，18650圓筒型LiCoO2非晶型碳電極PC3.61200-20～60富士電氣化學(xué)RL18650圓筒型LiCoO2非晶型碳電極PC+EC3.61000-20～60松下電池CGR18650圓筒型LiCoO2石墨類碳電極EC3.61300-20～60A&TBLSR18650圓筒型(LiCoO2)/(添加AL、In)(焦碳類特制)/(碳電極)PC3.61000-20～60國外鋰離子電池產(chǎn)品一覽表

單位型號正極負(fù)極導(dǎo)電鹽電解液工作

電壓/V公稱容量

/mA.h放電

溫度/℃循環(huán)

壽命/次循環(huán)條件電壓/V電流/mA北京有色金屬

研究院AA型

圓筒式LiCoO2石墨LiClO4EC3.6500-20～603002.70～4.10500

(1C)天津電源

研究所AA型

圓筒式LiMn2O4TAGLiAsF6EC∶DEC

(1∶1)3.6540-20～602002.70～4.10100

(0.2C)18650型

圓筒式LiCoO2石墨LiAsF6EC∶DEC

(1∶1)3.61250-20～603402.70～4.101000武漢大學(xué)UR2450型

扣式LiCoO2石墨LiClO4EC3.690-20～604502.75～4.1510國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)品一覽表

廢舊電池的污染講了這么多電池的有關(guān)知識，你可知道廢舊電池是有毒的、有害的。一粒鈕扣電池能污染６０萬升水而無法飲用，一節(jié)一號電池爛在地里，它的溶出物可使１平方米的土壤喪失農(nóng)用價值。將廢電池和生活垃圾一起填埋，其重金屬物質(zhì)會污染地下水，進(jìn)而污染海洋生物、農(nóng)作物，受害者即是我們自己。據(jù)統(tǒng)計，僅北京市每年因廢電池而進(jìn)入自然環(huán)境的汞就達(dá)２９·６噸。所以廢舊電池是不可以隨意丟棄的。在廢電池回收上，各國都很重視。不少國家制訂了相應(yīng)的法律條款，強(qiáng)制執(zhí)行。另外，發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的各類鋅錳電池都已是無汞電池，而且發(fā)達(dá)國家不允許進(jìn)口含汞電池，因此中國含汞的電池已不能進(jìn)入歐美發(fā)達(dá)地區(qū)。德國有個科斯瑪女士，在中國工作生活了近20年，她和她的朋友都把廢電池帶回德國處理，在中國，她只買充電電池和無汞電池。河南新鄉(xiāng)的田桂榮一年來不辭勞苦，自發(fā)地宣傳環(huán)保，印材料、搞演講，出資數(shù)萬元收購廢電池30噸?？磥砦覀円矐?yīng)該向他們學(xué)習(xí)，盡自己的一份義務(wù)。最后，讓我們來看幾則有關(guān)電池的新聞。這是一款微型超薄“紙”電池，它僅0．5毫米厚，相當(dāng)于一張名片厚，可彎曲，額定電壓為1．5伏。據(jù)生產(chǎn)廠家講，這種環(huán)保電池可以根據(jù)客戶要求設(shè)計成任何形狀和尺寸，但售價不到同類電池的一半，適用領(lǐng)域非常廣。

近日，日本的NEC公司開發(fā)成功一種新型“質(zhì)子聚合物電池”，它的工作原理極像一個儲存電荷的電容器。當(dāng)充滿電時，僅含有一個電子和一個質(zhì)子的氫原子都被附著在陰極材料上。當(dāng)電路暢通時，電子從氫原子中分離出來并沿著電路順流的方向流向陽極，釋放電荷；質(zhì)子則穿過電解質(zhì)流向陽極，在陽極與電子重新會合生成氫原子并附著在陽極材料上。充電的過程與此相反。正因如此，這種電池不僅充電快，而且沒有充電次數(shù)的限制。日本的Tottori大學(xué)的科研人員發(fā)布了一些新的研究成果，如果這些研究成果投入商業(yè)應(yīng)用，鋰離子電池的壽命可以提高30倍以上，從而大大減少人們更換鋰電池的次數(shù)。傳統(tǒng)鋰離子電池采用鈷氧化物作為陰極，石墨作為陽極，而研究人員TaKaoEsaKa發(fā)現(xiàn)，如果采用鎂錫化合物來取代石墨作為陽極，那么鋰離子電池的壽命會大大增加。鋰離子電池壽命提高的原理很簡單，只是利用鎂化物表面更加粗糙，可提供比石墨大得多的反應(yīng)面積這種特性來延長鋰離子電池壽命。EsaKa表示，這種新型電池可用于手機(jī)和手提電腦，目前，更長壽的電池又在研制中。法國設(shè)計出長壽命充電鋰電池鋰離子充電電池正成為移動電子設(shè)備的新寵。法國科學(xué)家在２８日出版的英國《自然》雜志上報告說，他們研究發(fā)現(xiàn)，采用新型材料制造鋰離子電池的電極能使電池更加耐久。

在鋰離子充電電池中，隨著放電、充電的次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的沉積物會在電極上生長。這些沉積物將導(dǎo)致能回到電池負(fù)極的鋰離子越來越少、電池充電能力下降以及一次充電后使用的時間縮短等。

法國科學(xué)家介紹說，他們使用了尺寸為１至５納米左右的過渡金屬鈷、鎳、銅或鐵的氧化物顆粒來制造電極。與普通的碳電極相比，金屬氧化物電極的表面電化學(xué)反應(yīng)能力更強(qiáng)，由此造出的新型電池其充電機(jī)制與普通鋰電池不同。它利用金屬氧化物的還原與氧化進(jìn)行鋰氧化物的形成和分解，從而實現(xiàn)放電與充電過程。

據(jù)稱，新型電池在經(jīng)過１００次放電－充電循環(huán)后，仍能保持１００％的充電能力。讓地球更清潔，讓生活更安全。來自復(fù)旦大學(xué)的近兩百名志愿者在外灘向市民和全國各地的游客們發(fā)出了呼吁，并現(xiàn)場舉行了廢舊電池綠色回收系列活動的揭幕儀式。在這次系列活動中，志愿者們將通過問卷調(diào)研、環(huán)保宣誓和廢電池以舊換新等形