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首页 > 电池知识 > 化学电源的组成

化学电源的组成

 

化学电源在实现能量的转换过程中,必须具有两个必要的条件:
组成化学电源的两个电极上进行的氧化还原过程,必须分别在两个分开的区域进行,这一点区别于一般的氧化还原反应。
两电极的活性物质进行氧化还原反应时所需电子必须由外线路传递,这一点区别于金属腐蚀过程的微电池反应。
为了满足以上的条件,任何一种化学电源均由以下四部分组成:
1
 电极电池的核心部分,它是由活性物质和导电骨架所组成。活性物质是指正、负极中参加成流反应的物质,是化学电源产生电能的源泉,是决定化学电源基本特性的重要部分。对活性物质的要求是:
1
 组成电池的电动势高;
2
 电化学活性高,即自发进行反应的能力强;
3
 重量比容量和体积比容量大;
4
 在电解液中的化学稳定性高;
5
 具有高的电子导电性;
6
 资源丰富,价格便宜。
2
 电解质电池的主要组成之一,在电池内部担负着传递正负极之间电荷的作用,所以势一些具有高离子导电性的物质。对电解质的要求是:
1
 稳定性强,因为电解质长期保存在电池内部,所以必须具有稳定的化学性质,使储藏期间电解质与活性物质界面的电化学反应速率小,从而使电池的自放电容量损失减小;
2
 比电导高,溶液的欧姆压降小,使电池的放电特性得以改善。对于固体电解质,则要求它只具有离子导电性,而不具有电子导电性。
3
 隔膜也叫隔离物。置于电池两极之间。隔膜的形状有薄膜、板材、棒材等。其作用是防止正负极活性物质直接接触,造成电池内部短路。对于隔膜的要求是:
1
 在电解液中具有良好的化学稳定性和一定的机械强度,并能承受电极活性物质的氧化还原作用;
2
 离子通过隔膜的能力要大,也就是说隔膜对电解质离子运动的阻力要小。这样,电池内阻就相应减小,电池在大电流放电时的能量损耗减小;
3
 应是电子的良好绝缘体,并能阻挡从电极上脱落活性物质微粒和枝晶的生长;
4
 材料来源丰富,价格低廉。常用的隔膜材料有棉纸、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维、水化纤维素、接枝膜、尼龙、石棉等。可根据化学电源不同系列的要求而选取。

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