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时间:2024-02-11 20:24

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  圆柱体的比表面积大,散热效果好。圆柱形电池一般为密封蓄电池,使用过程中不存在维护问题。电池外壳耐压高,使用过程中不会出现如方形、软包装电池膨胀等现象。在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电上进行。负活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时,两之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时,在两电电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递伴随两活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是正常输出电能的必要条件。充电时,电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反;电反应是可逆的,才能反方向传质与传电过程的正常进行。因此,电反应可逆是构成蓄电池的必要条件。G为吉布斯反应自由能增量(焦);F为法拉第常数=96500库=26.8安·小时;n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式,也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上,当电流流过电时,电电势都要偏离热力学平衡的电电势,这种现象称为化。电流密度(单位电面积上通过的电流)越大,化越严重。化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。

  铅酸蓄电池的使用历史已有100多年,曾广泛用作内燃机汽车。它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但铅酸蓄电池比能量低,质量和体积太大,一次充电行驶里程较短,使用寿命短,使用成本过高,不适应未来新能源汽车发展需求。

  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。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery,简称为LIB)、凝聚态锂离子电池和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery,简称为PLB)。

  灵巧型便携式电子产品要求尺寸小、重量轻,但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是大的及重的。例如,想当年的“大哥大”是相当“粗大、笨重”,而今天的手机是如此的轻巧。其中电池的改进是起了重要作用的:过去是镍镉电池,现在是锂离子电池。圆柱形锂电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系,外壳分为钢壳和聚合物两种,不同材料体系电池有不同的优点。目前,圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主,这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用、工作温度范围宽、对环境友好,广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。