電池

在化學(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。負(fù)極活性物質(zhì)由電位較負(fù)并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳?xì)浠衔锏?。正極活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。電解質(zhì)則是具有良好離子導(dǎo)電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機(jī)或無機(jī)非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。當(dāng)外電路斷開時(shí)，兩極之間雖然有電位差（開路電壓），但沒有電流，存儲(chǔ)在電池中的化學(xué)能并不轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外電路閉合時(shí)，在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時(shí)在電池內(nèi)部，由于電解質(zhì)中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng)，以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移。電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來完成。因此，電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時(shí)，電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過程的方向恰與放電相反；電極反應(yīng)必須是可逆的，才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過程的正常進(jìn)行。因此，電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。G為吉布斯反應(yīng)自由能增量（焦）；F為法拉第常數(shù)=96500庫(kù)=26.8安·小時(shí)；n為電池反應(yīng)的當(dāng)量數(shù)。這是電池電動(dòng)勢(shì)與電池反應(yīng)之間的基本熱力學(xué)關(guān)系式，也是計(jì)算電池能量轉(zhuǎn)換效率的基本熱力學(xué)方程式。實(shí)際上，當(dāng)電流流過電極時(shí)，電極電勢(shì)都要偏離熱力學(xué)平衡的電極電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為極化。電流密度（單位電極面積上通過的電流）越大，極化越嚴(yán)重。極化現(xiàn)象是造成電池能量損失的重要原因之一。

極化的原因有三：

①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化；

②由電極－電解質(zhì)界面層中電荷傳遞過程的阻滯造成的極化稱為活化極化；

③由電極－電解質(zhì)界面層中傳質(zhì)過程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應(yīng)面積、減小電流密度、提高反應(yīng)溫度以及改善電極表面的催化活性。

電池干電池

干電池也叫錳鋅電池，所謂干電池是相對(duì)于伏打電池而言，所謂錳鋅是指其原材料。針對(duì)其它材料的干電池如氧化銀電池，鎳鎘電池而言。錳鋅電池的電壓是1.5V。干電池是消耗化學(xué)原料產(chǎn)生電能的。它的電壓不高，所能產(chǎn)生的持續(xù)電流不能超過1安培。

電池鉛蓄電池

蓄電池是應(yīng)用最廣泛的電池之一。用一個(gè)玻璃槽或塑料槽，注滿硫酸，再插入兩塊鉛板，一塊與充電機(jī)正極相連，一塊與充電機(jī)負(fù)極相連，經(jīng)過十幾小時(shí)的充電就形成了一塊蓄電池。它的正負(fù)極之間有2伏的電壓。蓄電池的好處是可以反復(fù)多次使用。另外，由于它的內(nèi)阻極小，所以可以提供很大的電流。用它給汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)供電，瞬時(shí)電流可達(dá)20多安培。蓄電池充電時(shí)是將電能貯存起來，放電時(shí)又把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

電池鋰電池

以鋰為負(fù)極的電池。它是60年代以后發(fā)展起來的新型高能量電池。按所用電解質(zhì)不同分為：

①高溫熔融鹽鋰電池；

②有機(jī)電解質(zhì)鋰電池；

③無機(jī)非水電解質(zhì)鋰電池；

④固體電解質(zhì)鋰電池；

⑤鋰水電池。

鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是單體電池電壓高，比能量大，儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)（可達(dá)10年），高低溫性能好，可在-40～150℃使用。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，安全性不高。另外電壓滯后和安全問題尚待改善。大力發(fā)展動(dòng)力電池和新的正極材料的出現(xiàn)，特別是磷酸亞鐵鋰材料的發(fā)展，對(duì)鋰電發(fā)展有很大幫助。

電池電動(dòng)勢(shì)

電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)電極的平衡電極電位之差，以鉛酸蓄電池為例，E=Ф 0-Ф-0 RT/F*In（αH2SO4/αH2O）。

其中：E—電動(dòng)勢(shì)

Ф 0—正極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為1.690V

Ф-0—負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為-0.356V

R—通用氣體常數(shù)，其值為8.314

T—溫度，與電池所處溫度有關(guān)

F—法拉第常數(shù)，其值為96485

αH2SO4—硫酸的活度，與硫酸濃度有關(guān)

αH2O—水的活度，與硫酸濃度有關(guān)

從上式中可看出，鉛酸蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.690-（-0.0.356）=2.046V，因此蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V。鉛酸蓄電池的電動(dòng)勢(shì)與溫度及硫酸濃度有關(guān)。

電池額定容量

在設(shè)計(jì)規(guī)定的條件（如溫度、放電率、終止電壓等）下，電池應(yīng)能放出的最低容量，單位為安培/每小時(shí)，以符號(hào)C表示。容量受放電率的影響較大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明放電率，如C20=50，表明在20時(shí)率下的容量為50安·小時(shí)。電池的理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量和按法拉第定律計(jì)算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出。由于電池中可能發(fā)生的副反應(yīng)以及設(shè)計(jì)時(shí)的特殊需要，電池的實(shí)際容量往往低于理論容量。

電池額定電壓

電池在常溫下的典型工作電壓，又稱標(biāo)稱電壓。它是選用不同種類電池時(shí)的參考。電池的實(shí)際工作電壓隨不同使用條件等于正、負(fù)電極的平衡電極電勢(shì)之差。它只與電極活性物質(zhì)的種類有關(guān)，而與活性物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。電池電壓本質(zhì)上是直流電壓，但在某些特殊條件下，電極反應(yīng)所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會(huì)造成電壓的微小波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為噪聲。波動(dòng)的幅度很小但頻率范圍很寬，故可與電路中自激噪聲相區(qū)別。

電池開路電壓

電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池在斷路時(shí)（即沒有電流通過兩極時(shí)）電池的正極電極電勢(shì)與負(fù)極的電極電勢(shì)之差。電池的開路電壓用V開表示，即V開=Ф -Ф-，其中Ф 、Ф-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開路電壓，一般均小于它的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡姵氐膬蓸O在電解液溶液中所建立的電極電位，通常并非平衡電極電位，而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開路電壓就是電池的電動(dòng)勢(shì)。

電池內(nèi)阻

電池的內(nèi)阻是指電流通過電池內(nèi)部時(shí)受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。由于內(nèi)阻的存在，電池的工作電壓總是小于電池的電動(dòng)勢(shì)或開路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過程中隨時(shí)間不斷變化（逐漸變大），這是因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成，電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律，極化內(nèi)阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系。常隨電流密度增大而增加。

內(nèi)阻是決定電池性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它直接影響電池的工作電壓，工作電流，輸出的能量和功率，對(duì)于電池來說，其內(nèi)阻越小越好。

電池阻抗

電池內(nèi)具有很大的電極-電解質(zhì)界面面積，故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯(lián)回路。但實(shí)際情況復(fù)雜得多，尤其是電池的阻抗隨時(shí)間和直流電平而變化，所測(cè)得的阻抗只對(duì)具體的測(cè)量狀態(tài)有效。

電池充放速率

有時(shí)率和倍率兩種表示法。時(shí)率是以充放電時(shí)間表示的充放電速率，數(shù)值上等于電池的額定容量（安·小時(shí)）除以規(guī)定的充放電電流（安）所得的小時(shí)數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法，其數(shù)值為時(shí)率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時(shí)間來表示。放電速率對(duì)電池性能的影響較大。

電池壽命

儲(chǔ)存壽命指從電池制成到開始使用之間允許存放的最長(zhǎng)時(shí)間，以年為單位。包括儲(chǔ)存期和使用期在內(nèi)的總期限稱電池的有效期。儲(chǔ)存電池的壽命有干儲(chǔ)存壽命和濕儲(chǔ)存壽命之分。循環(huán)壽命是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時(shí)必須同時(shí)規(guī)定充放電循環(huán)試驗(yàn)的制度，包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。

電池自放電率

電池在存放過程中電容量自行損失的速率。用單位儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)自放電損失的容量占儲(chǔ)存前容量的百分?jǐn)?shù)表示。

電池有關(guān)計(jì)算

其中E為電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir，E=U內(nèi) U外

適用范圍：任何電路

閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化：

E=U Ir

EI=UI I^2R

P釋放=EI

P輸出=UI

純電阻電路中

P輸出=I^2R

=E^2R/（R r）^2

=E^2/（R^2 2r r^2/R）

當(dāng)r=R時(shí)P輸出最大，P輸出=E^2/4r（均值不等式）

1746年，荷蘭萊頓大學(xué)的馬森布羅克在發(fā)明了收集電荷的“萊頓瓶”。因?yàn)樗吹胶貌蝗菀资占碾妳s很容易地在空氣中逐漸消失，他想尋找一種保存電的方法。有一天，他用一支槍管懸在空中，用起電機(jī)與槍管連著，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個(gè)盛有水的玻璃瓶中，他讓一個(gè)助手一只手握著玻璃瓶，馬森布羅克在一旁使勁搖動(dòng)起電機(jī)。這時(shí)他的助手不小心將中另一只手與槍管碰上，他猛然感到一次強(qiáng)烈的電擊，喊了起來。馬森布羅克于是與助手互換了一下，讓助手搖起電機(jī)，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰槍管。

1780年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖時(shí)，兩手分別拿著不同的金屬器械，無意中同時(shí)碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而如果只用一種金屬器械去觸動(dòng)青蛙，就無此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)閯?dòng)物軀體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。

伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們極大興趣的，他們競(jìng)相重復(fù)枷伐尼的實(shí)驗(yàn)，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法，意大利物理學(xué)家伏特在多次實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：伽伐尼的“生物電”之說并不正確，青蛙的肌肉之所以能產(chǎn)生電流，大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點(diǎn)，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。

1799年，意大利物理學(xué)家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過。于是，他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來。用手觸摸兩端時(shí)，會(huì)感到強(qiáng)烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地制成了世界上第一個(gè)電池——“伏特電堆”。這個(gè)“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。它成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)，電報(bào)機(jī)的電力來源。

1836年，英國(guó)的丹尼爾對(duì)“伏特電堆”進(jìn)行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問題，制造出第一個(gè)不極化，能保持平衡電流的鋅—銅電池此后，這些電池都存在電壓隨著使用時(shí)間延長(zhǎng)而下降的問題。

當(dāng)電池使用一段時(shí)間后電壓下降時(shí)，可以給他通以反向電流，使電池電壓回升。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“蓄電池”。

也是在1860年，法國(guó)的雷克蘭士（George Leclanche）還發(fā)明了世界廣受使用的電池（碳鋅電池）的前身。它的負(fù)極是鋅和汞的合金棒（鋅－伏特原型電池的負(fù)極，經(jīng)證明是作為負(fù)極制作材料的最佳金屬之一），而它的正極是以一個(gè)多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負(fù)極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統(tǒng)被稱為“濕電池”。雷克蘭士制造的電池雖然簡(jiǎn)陋但卻便宜，所以一直到1880年才被改進(jìn)的“干電池”取代。負(fù)極被改進(jìn)成鋅罐（即電池的外殼），電解液變?yōu)楹隣疃且后w，基本上這就是我們所熟知的碳鋅電池。

1887年，英國(guó)人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀，不會(huì)溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應(yīng)用。

1890年愛迪生（Thomas Edison）發(fā)明可充電鐵鎳電池。

一般分為：1.2.3.5.7號(hào)，其中5號(hào)和7號(hào)尤為常用，所謂的AA電池就是5號(hào)電池，而AAA電池就是7號(hào)電池。

D型電池（大號(hào)電池/LR20/AM1） 直徑ф34.2； 高度61.5mm

C型電池（2號(hào)電池/LR14/AM2） 直徑ф26.2； 高度50.0mm

AA型電池（5號(hào)電池/LR6/AM3） 直徑ф14.5； 高度50.5mm

AAA型電池（7號(hào)電池/LR03/AM4） 直徑ф10.5； 高度44.5mm

AA/2型電池（8號(hào)電池LR1/AM5） 直徑ф11.0； 高度30.0mm

AAAA型電池（9號(hào)電池/LR61/AM6） 直徑ф8.0； 高度39.5mm

AAAA/2型電池（小9號(hào)電池/LR61/AM6） 直徑ф8.0； 高度28.0mm

其他型號(hào)

說說常見的“AAAA，AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)”這些型號(hào)

AAAA型號(hào)少見，一次性的AAAA勁量堿性電池偶爾還能見到，一般是電腦筆里面用的。標(biāo)準(zhǔn)的AAAA（平頭）電池高度41.5±0.5mm，直徑8.1±0.2mm。

AAA型號(hào)電池就比較常見，以前的MP3用的多是AAA電池，標(biāo)準(zhǔn)的AAA（平頭）電池高度43.6±0.5mm，直徑10.1±0.2mm。

AA型號(hào)電池就更是盡人皆知，數(shù)碼相機(jī)，電動(dòng)玩具都少不了AA電池，標(biāo)準(zhǔn)的AA（平頭）電池高度48.0±0.5mm，直徑14.1±0.2mm。

只用一個(gè)A表示型號(hào)的電池不常見，這一系列通常作電池組里面的電池芯，老攝像機(jī)的鎳鎘，鎳氫電池，幾乎都是4/5A，或者4/5SC的電池芯。標(biāo)準(zhǔn)的A（平頭）電池高度49.0±0.5mm，直徑16.8±0.2mm。

SC型號(hào)也不常見，一般是電池組里面的電池芯，多在電動(dòng)工具和攝像機(jī)以及進(jìn)口設(shè)備上能見到，標(biāo)準(zhǔn)的SC（平頭）電池高度42.0±0.5mm，直徑22.1±0.2mm。

C型號(hào)也就是二號(hào)電池，標(biāo)準(zhǔn)的C（平頭）電池高度49.5±0.5mm，直徑25.3±0.2mm。

D型號(hào)就是一號(hào)電池，用途廣泛，民用，軍工，特異型直流電源都能找到D型電池，標(biāo)準(zhǔn)的D（平頭）電池高度59.0±0.5mm，直徑32.3±0.2mm。

N型號(hào)不常見，標(biāo)準(zhǔn)的N（平頭）電池高度28.5±0.5mm，直徑11.7±0.2mm。

F型號(hào)電池，電動(dòng)助力車，動(dòng)力電池的新一代產(chǎn)品，大有取代鉛酸免維護(hù)蓄電池的趨勢(shì)，一般都是作電池芯（個(gè)人見解：其實(shí)個(gè)太大，不好單獨(dú)使用，呵呵）。標(biāo)準(zhǔn)的F（平頭）電池高度89.0±0.5mm，直徑32.3±0.2mm。

大家注意到，（平頭）字樣，指的是電池正極是平的，沒有突起，使用做電池組點(diǎn)焊使用的電池芯，一般同等型號(hào)尖頭的（可以用作單體電池供電的），在高度上就多了0.5mm。以此類推。還有，電池很多的時(shí)候并不是規(guī)規(guī)矩矩的“AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)”這些主型號(hào)，前面還時(shí)常有分?jǐn)?shù)“1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5”，這些分?jǐn)?shù)表示的是池體相應(yīng)的高度，例如“2/3AA”就是表示高是一般AA電池的2/3的充電電池；再如“4/5A”就是表示高是一般A電池的4/5的充電電池。

還有兩種型號(hào)表示方法，是五位數(shù)字，例如，14500，17490，26500，前兩位數(shù)字是指池體直徑，后三位數(shù)字是指池體高，例如14500就是指AA電池，即大約14mm直徑，50mm高。

例如，505060AR，305060A，其中前面兩位數(shù)字是指厚，中間兩位數(shù)是指寬，最后面兩位數(shù)是指長(zhǎng)。例如505060AR就是鋰電池的5.0MM是厚，寬是50MM，60MM是長(zhǎng)。后綴AR是表示鋁殼鋰電池。

國(guó)際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種：固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。

1．固化深埋、存放于廢礦井

如法國(guó)一家工廠就從中提取鎳和鎘，再將鎳用于煉鋼，鎘則重新用于生產(chǎn)電池。其余的各類廢電池一般都運(yùn)往專門的有毒、有害垃圾填埋場(chǎng)，但這種做法不僅花費(fèi)太大而且還造成浪費(fèi)，因?yàn)槠渲猩杏胁簧倏勺髟系挠杏梦镔|(zhì)。

2．回收利用

（1）熱處理；（2）“濕處理”；（3）真空熱處理法。

電池正常充電

不同電池各有特性，用戶必須依照廠商說明書指示的方法進(jìn)行充電。在待機(jī)備用狀態(tài)下，電話也要耗費(fèi)電池，如果要進(jìn)行快速充電，宜先將手機(jī)關(guān)閉或把電池拆下進(jìn)行充電。

電池快速充電

有些自動(dòng)化的智能型快速充電器當(dāng)指示燈信號(hào)轉(zhuǎn)變時(shí)，只表示充滿了90%，充電器會(huì)自動(dòng)改用慢速充電將電池完全充滿。用戶最好將電池完全充滿后使用，否則會(huì)縮短使用時(shí)間。

電池記憶效應(yīng)

如果電池屬鎳鎘電池，長(zhǎng)期不徹底充、放電，會(huì)在電池內(nèi)留下痕跡，降低電池容量，這種現(xiàn)象被稱為電池記憶效應(yīng)。

電池消除記憶

方法是把電池完全放電，然后重新充滿。放電可利用放電器或具有放電功能的充電器，也可以利用手機(jī)待機(jī)備用模式，如要加速放電可把顯示屏及電話按鍵的照明燈打開。要確保電池能重新充滿，應(yīng)依照說明書的指示來控制時(shí)間，重復(fù)充、放電兩至三次。

電池電池儲(chǔ)存

鋰電池可貯存在環(huán)境溫度為-5°C—35°C，相對(duì)濕度不大于75%的清潔、干燥、通風(fēng)的室內(nèi)，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源。電池電量保持標(biāo)稱容量的30%到50%。推薦貯存的電池每6個(gè)月充電一次。

電池選購(gòu)電池

1、選購(gòu)有“國(guó)家免檢”、“中國(guó)名牌”標(biāo)志的電池產(chǎn)品和地方名牌電池產(chǎn)品，這些產(chǎn)品質(zhì)量有保障。

2、根據(jù)電器的要求，選擇適用的電池類型和規(guī)格尺寸，并根據(jù)電器耗電的大小和特點(diǎn)，購(gòu)買適合電器的電池。

3、注意查看電池的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期，購(gòu)買電池（新電池），新電池性能好。

4、注意查看電池的外觀，應(yīng)選購(gòu)包裝精致、外觀整潔、干凈，無漏液跡象的電池。

5、注意電池的標(biāo)志，電池商標(biāo)上應(yīng)標(biāo)明生產(chǎn)廠名、電池極性、電池型號(hào)、標(biāo)稱電壓、商標(biāo)等；銷售包裝上（如2只熱縮或4只熱縮，或吊牌掛卡）應(yīng)有中文廠址、生產(chǎn)日期和保質(zhì)期或標(biāo)明保質(zhì)期的截止期限、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)（一般為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T××××-××××）。不要購(gòu)買無中文廠名、無生產(chǎn)日期和保質(zhì)期或無標(biāo)明保質(zhì)期的截止期限、無執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。購(gòu)買堿性鋅錳電池時(shí)應(yīng)看型號(hào)有無ALKALINE或LR字樣。

6、由于電池中的汞對(duì)環(huán)境有害，為了保護(hù)環(huán)境，在購(gòu)買時(shí)應(yīng)選用商標(biāo)上標(biāo)有“無汞”、“0%汞”、“不添加汞”字樣的電池。

IEC標(biāo)準(zhǔn)即國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Commission），是由各國(guó)電工委員會(huì)組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織，其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。其中關(guān)于鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC285，關(guān)于鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61436，鋰離子電池IEC標(biāo)準(zhǔn)，一般電池行業(yè)依據(jù)的是SANYO或Panasonic的標(biāo)準(zhǔn)。

電池常用IEC標(biāo)準(zhǔn)有鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC602851999；鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC614361998.1；鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC619602000.11。

電池常用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有鎳鎘電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11013_1996GB/T18289_2000；鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T15100_1994GB/T18288_2000；鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T10077_1998YD/T998_1999，GB/T18287_2000。

另外電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn)及SANYOPANASONIC公司制定的關(guān)于電池企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

總電池反應(yīng)干電池

干電池也叫錳鋅電池，所謂干電池是相對(duì)于伏打電池而言，所謂錳鋅是指其原材料。針對(duì)其它材料的干電池如氧化銀電池，鎳鎘電池而言。錳鋅電池的電壓是15V。干電池是消耗化學(xué)原料產(chǎn)生電能的。它的電壓不高，所能產(chǎn)生的持續(xù)電流不能超過1安培。

總電池反應(yīng)鉛蓄電池

蓄電池是應(yīng)用最廣泛的電池之一。用一個(gè)玻璃槽或塑料槽，注滿硫酸，再插入兩塊鉛板，一塊與充電機(jī)正極相連，一塊與充電機(jī)負(fù)極相連，經(jīng)過十幾小時(shí)的充電就形成了一塊蓄電池。它的正負(fù)極之間有2伏的電壓。蓄電池的好處是可以反復(fù)多次使用。另外，由于它的內(nèi)阻極小，所以可以提供很大的電流。用它給汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)供電，瞬時(shí)電流可達(dá)20多安培。蓄電池充電時(shí)是將電能貯存起來，放電時(shí)又把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

總電池反應(yīng)燃料電池

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高; 另外，燃料電池用燃料和氧氣作為同時(shí)沒有機(jī)械傳動(dòng)部件，故沒有噪原料，排放出的有害氣體極少;聲污染。由此可見，從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù) 。

原電池鋅錳干電池

鋅－錳電池具有原材料來源豐富、工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅－錳電池以鋅為負(fù)極，以二氧化錳為正極。按照基本結(jié)構(gòu)，鋅－錳電池可制成圓筒形、扣式和扁形，扁形電池不能單個(gè)使用，可組合疊層電池（組）。按照所用電解液的差別將鋅－錳電池分為三個(gè)類型：

(1)銨型鋅－錳電池：電解質(zhì)以氯化銨為主，含少量氯化鋅。

電池符號(hào):(-) Zn│NH₄Cl·ZnCl₂│MnO₂ │C（石墨）( )

總電池反應(yīng)： Zn 2NH₄Cl 2MnO₂=[Zn(NH₃)₂]Cl₂ Mn₂O₃ H₂O

(2) 鋅型鋅－錳電池：又稱高功率鋅－錳電池，電解質(zhì)為氯化鋅，具有防漏性能好，能大功率放電及能量密度較高等優(yōu)點(diǎn)，是鋅－錳電池的第二代產(chǎn)品，20世紀(jì)70年代初首先由德國(guó)推出。與銨型電池相比鋅型電池長(zhǎng)時(shí)間放電不產(chǎn)生水，因此電池不易漏液。

電池符號(hào)：(-) Zn│ZnCl₂│MnO₂ ( )

總電池反應(yīng)（長(zhǎng)時(shí)間放電）：

Zn 2Zn(OH)Cl 6MnO(OH)=ZnCl₂·2ZnO·4H₂O 2Mn₃O₄

(3) 堿性鋅－錳電池：這是鋅－錳電池的第三代產(chǎn)品，具有大功率放電性能好、能量密度高和低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。

電池符號(hào)：(-) Zn│KOH│MnO₂ ( )

總電池反應(yīng)： Zn 2H₂O MnO₂=Mn(OH)₂ Zn(OH)₂

鋅－錳電池額定開路電壓為1.5V，實(shí)際開路電壓1.5-1.8V ，其工作電壓與放電負(fù)荷有關(guān)，負(fù)荷越重或放電電阻越小，閉路電壓越低。用于手電筒照明時(shí)，典型終止電壓為0.9V，某些收音機(jī)允許電壓降至0.75V。

原電池鋰原電池

又稱鋰電池，是以金屬鋰為負(fù)極的電池總稱。鋰的電極電勢(shì)最負(fù)相對(duì)分子質(zhì)量最小，導(dǎo)電性良好，可制成一系列貯存壽命長(zhǎng)，工作溫度范圍寬的高能電池。根據(jù)電解液和正極物質(zhì)的物理狀態(tài)，鋰電池有三種不同的類型，即：固體正極—有機(jī)電解質(zhì)電池、液體正極—液體電解質(zhì)電池、固體正極—固體電解質(zhì)電池。Li-(CF)_n的開路電壓為3.3V，比能量為480W·h·L^-1，工作溫度在-55~70℃間，在20℃下可貯存10年之久。主要用于軍事、空間技術(shù)等特殊領(lǐng)域，在心臟起搏器等微、小功率場(chǎng)合也有應(yīng)用。

鋰電池與鋰離子電池不同。前者是一次電池，后者可反復(fù)充電。

原電池蓄電池

蓄電池在放電過程中屬于原電池反應(yīng)。這類電極反應(yīng)都有電解質(zhì)溶液參與，如果能分析清楚電解質(zhì)溶液是否參與電極反應(yīng)，那么負(fù)極的電極反應(yīng)式和正極的電極反應(yīng)式的書寫就可迎刃而解了。

現(xiàn)以鉛酸蓄電池為例來分析電極反應(yīng)式的書寫方法。

鉛酸蓄電池的總反應(yīng)為：Pb PbO₂ 2H₂SO₄=2PbSO₄ 2H₂O

根據(jù)原電池的工作原理分析，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，可知：Pb–2e^-=Pb² ①，生成的Pb² 進(jìn)入電解質(zhì)溶液中，Pb² 與溶液中的SO₄^2-不能共存，要繼續(xù)反應(yīng)生成PbSO₄，即：Pb² SO₄^2-=PbSO₄②，因此在原電池的負(fù)極反應(yīng)式為① ②即：Pb–2e^- SO₄^2-=PbSO₄；正極是得電子發(fā)生還原反應(yīng)的一極，則有：PbO₂ 2e^-=Pb² 2O^2-①，Pb² 和O^2-進(jìn)入溶液中，由于電解質(zhì)溶液是H₂SO₄溶液，O^2-在酸性環(huán)境中，不能單獨(dú)存在，可供O^2-結(jié)合的微粒有H 和H₂O，O^2-在酸性環(huán)境中優(yōu)先結(jié)合H 生成H₂O，這樣在正極發(fā)生的反應(yīng)有：4H 2O^2-=2H₂O②；Pb² SO₄^2-=PbSO₄③根據(jù)以上分析可知正極反應(yīng)式為① ② ③即：PbO₂ 2e^- SO₄^2- 4H =PbSO₄ 2H₂O。（注意：在電極反應(yīng)式中應(yīng)遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒；在負(fù)極反應(yīng)式與正極反應(yīng)式相加求總反應(yīng)時(shí)要注意得失電子數(shù)要相等。）

再如：Ag-Zn高能電池（鈕扣電池）由Ag₂O、Zn及KOH溶液組成?？偡磻?yīng)為：Zn Ag₂O H₂O=Zn(OH)₂ 2Ag

根據(jù)原電池原理可知：Zn做負(fù)，Ag₂O做正極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。負(fù)極極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則負(fù)極反應(yīng)為：Zn–2e^-=Zn² ，Zn² 進(jìn)入溶液后又與溶液中的OH^-反應(yīng)Zn² 2OH^-=Zn(OH)₂。

所以負(fù)極反應(yīng)為：Zn–2e^- 2OH^-=Zn(OH)₂;

正極為Ag₂O得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即Ag₂O 2e^-=2Ag O^2-;

O^2-在中性或堿性環(huán)境中也不能單獨(dú)存在，只能結(jié)合H₂O生成OH^-，故在中性或堿性條件下O^2- H₂O=2OH^-，所以正極反應(yīng)式為：Ag₂O 2e^- H₂O=2Ag 2OH^-。

離子交換膜電池

離子交換膜燃料電池是氫離子交換膜的低溫型水介質(zhì)氫/氧燃料電池。