當電池有電流通過,使電極偏離了平衡電極電位的現(xiàn)象,稱為電極極化。電池極化現(xiàn)象在常見電池如鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池中均存在。
中文名稱 | 電池極化 | 類別1 | 電化學極化 |
---|---|---|---|
類別3 | 歐姆極化 | 類別2 | 濃度極化 |
根據(jù)極化產(chǎn)生的原因,極化可以分成三種:電化學極化、濃度極化和歐姆極化。
1、電化學極化是由各種類型的電化學本身不可逆引起的極化;
2、濃度極化是由于反應物消耗引起電極表面得不到及時補充(或是某種產(chǎn)物在電極表面積累,不能及時疏散),例如氫在電池正極的積累,導致電極電勢偏離通電前按總體濃度計算的平均值;
3、歐姆極化是由于電解液、電極材料以及導電材料之間存在的接觸電阻所引起的極化。
以上三種極化是電化學反應的阻力。因此,電池的內(nèi)阻為歐姆內(nèi)阻、電化學極化內(nèi)阻與濃度極化內(nèi)阻之和。
通電前和通電后電極電位的差叫作過電位。平衡電極電位是一個沒有電流流過時,靜止的、相對理想化的狀態(tài)時的一個電極電位。電池極化就是由于電流的流動,而打破靜止狀態(tài)后,實際電極電位偏離了平衡電極電位的現(xiàn)象。陽極電流產(chǎn)生的電極極化叫作陽極極化;陰極電流產(chǎn)生的電極極化叫陰極極化。在電極單位面積上通過的電流越大,偏離平衡電極電位越嚴重。比如說鐵生銹,是因為鐵內(nèi)部有雜質(zhì)(通常是C)在電解質(zhì)溶液中鐵就會做負極,而碳做正極,加速了鐵的腐蝕。
極化作用 1)電荷:陽離子電荷越高,極化力越強 ?。?)半徑:陽離子外殼相似電荷相等時,半徑小,極化力強.如Li+>Na+ ?。?)離子構型(陽離子):18e-,2e-,18+2e-,(Ag+...
1、 ipad的電池為鋰電,鋰電池和以前的鎳鋅電池相反, 鋰電沒有記憶效應,最怕的是完全放電了,這樣會造成電池的早衰。 2、鋰電池里面有自動保護電路,充...
UPS電源分三種,一般戶外用的比較多(220V的那種可移動電源)
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1-4 - 1 - 電池(習題) 一、 電池:利用 產(chǎn)生 的裝置。 1.(1) 電池: ─→ 。 (2) 電解: ─→ 。 2. 電池的種類: (1) 伏打電池: 電池、 電池。 (2) 干電池: 電池。 (3) 電池。 (4) 電池: 電池、鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池。 (5) 電池。 二、 伏打電池: 1. 起源:賈法尼以銅制解剖刀碰觸到放在鐵盤上的蛙腿,發(fā)現(xiàn)蛙腿立刻 發(fā)生抽搐 2. 伏打認為:在兩種不同的金屬間放置非金屬物質(zhì),可能是提供 的原因 3.全世界第一個電池: (1)以含鹽水的濕布夾在 和 的圓形版中間 (2)原理:將不同的 以導線連接,中間隔 有 ,就可產(chǎn)生電流。 4. 鋅銅電池 放電: ─→ (1)鹽橋未放入前,電路斷路, 毫安計讀數(shù) (2)鹽橋放入后,毫安計發(fā)生偏轉。 半反應式:負極: 正極: 1-4 - 2
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電池分類和基本概念 這一期,準備和大家聊聊電池相關的內(nèi)容,電池大家應該是再熟悉不過的 了,從電動玩具、遙控器用的干電池、電動玩具用的鎳氫充電電池,到汽 車電瓶 12v,24v 鉛酸電池,再到筆記本電腦、電動汽車普遍采用的鋰離子 電池,電池已經(jīng)應用到了電動工具、電動汽車和自行車、航天航空、太陽 能和風力發(fā)電及儲能等多個領域。為了更好的應用電池,開此專題和大家 討論,首先介紹一下電池的分類和工作原理。 電池的分類方法有很多,按照電池能量進行劃分可以分為化學電池、 物理電池、生物電池。 在化學電池中又可以進行如下細分 根據(jù)電池是否可以重復使用,可以分為一次電池和二次電池 一次電池與二次電池的有哪些異同點 ?一次電池只能放電一次,二次電池可反復充放電循環(huán)使用 ?二次電池在放電時電極體積和結構之間發(fā)生可逆變化,因此設計時必 須調(diào)節(jié)這些變化,而一次電池內(nèi)部則簡單得多,因為它不需要調(diào)節(jié)這些可 逆性變化
1、電解液的影響:電解液電導率低是鋰離子電池極化發(fā)生的主要原因。鋰離子電池用電解液的電導率一般只有0.01~0.1S/cm,,是水溶液的百分之一。因此,鋰離子電池在大電流放電時,來不及從電解液中補充Li ,會發(fā)生極化現(xiàn)象。提高電解液的導電能力是改善鋰離子蓄電池大電流放電能力的關鍵因素。?
2、正負極材料的影響:正極材料顆粒大鋰離子擴散到表面的通道加長,不利于大倍率放電,?
3、導電劑:正極導電劑的含量是影響高倍率放電性能的關鍵因素。正常電池不能進行高倍率放電的主要原因是,正常正極配方中的導電劑含量不足,大電流放電時電子不能及時地轉移,極化內(nèi)阻迅速增大,使電池的電壓很快降低到放電終止電壓。?
4、極片厚度的影響:大電流放電的情況下,活性物質(zhì)反應速度很快,要求離子能在材料中迅速的嵌入、脫出,若是極片較厚,無疑加長了離子運動的路徑,增大了離子運動的阻力。但如果極片的壓實密度較大,則活性物質(zhì)內(nèi)部離子運動的小路徑、小孔隙變得更小。由于電池內(nèi)阻增大與材料孔隙率減小有順便關系,因此壓實密度過大,材料與電解液之間接觸面減小,電池內(nèi)阻就會增大。制漿過程時間過短,漿料不勻,電池在充放電的過程中有可能出現(xiàn)鋰離子擴散速度緩慢,大電流充放電時,極化大、電阻大,電池安全性差的情況而制漿過程時間過長,漿料過細,電池的內(nèi)阻則過大。其次,涂布厚度及其均一性也影響到鋰離子在活性物質(zhì)中的嵌入和脫出。例如負極膜較厚,不均一,因充電過程各處極化大小不同,就有可能發(fā)生金屬鋰在負極表面局部沉積的情況。正極片壓實密度對倍率放電性能有影響,壓實密度過大放電容量低,大倍率放電時放電容量少,但壓實密度小未必放電容量高。?
5、SEI膜的影響:SEI?膜的形成增加了電極/電解液界面的電阻,造成電壓滯后即極化,化成電壓在2.5V以上時生成SEI膜,電壓在3.0~3.5V是SEI膜生成的主要階段。電池的內(nèi)阻隨電池放電電流的增大而增大,這主要是由于大的放電電流使得電池的極化趨勢增大,并且放電電流越大,則極化的趨勢就越明顯,根據(jù)歐姆定律:V=E0-I×RT,內(nèi)部整體電阻的增加,則電池電壓達到放電截止電壓所需要的時間也相應減少,故放出的容量也減少。
涂碳鋁箔在鋰電池應用中的優(yōu)勢:
1.抑制電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
2.降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;
3.提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;
4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
5.保護集流體不被電解液腐蝕;
6.改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
涂層雙面厚度:A款4~6μm,B款2~3μm。
鋰電池涂碳鋁箔
一、材質(zhì)說明
涂碳鋁箔是由導電碳為主的復合型漿料與高純度的電子鋁箔,以轉移式涂覆工藝制成。
二、應用范圍
?細顆?;钚晕镔|(zhì)的功率型鋰電池
?正極為磷酸亞鐵鋰
?正極為細顆粒的三元/錳酸鋰
?用于超級電容器、鋰一次電池(鋰亞、鋰錳、鋰鐵、扣式等)替代蝕刻鋁箔
三、對電池/電容的性能作用
?抑制電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
?降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;
?提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;
?提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
?保護集流體不被電解液腐蝕;
?提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能,改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
四、建議參數(shù)
對應涂覆的活性物質(zhì)D50最好不大于4~5μm,壓實密度不大于2.25g/cm^3,比表面積在13~18m^2/g范圍內(nèi)。
五、使用中的注意事項
1.存儲要求:在溫度為25±5℃、濕度為不超過50%的環(huán)境中,運輸時須避免空氣和水蒸氣對鋁箔的侵蝕;
2.本產(chǎn)品分為A、B兩款,各自的關鍵特性為:A款外觀為黑色,常規(guī)涂層厚度為雙面4~8μm,導電性能較更為突出;B款外觀為淡灰色,常規(guī)涂層厚度為雙面2~3μm,涂層區(qū)可做較少層的焊接,并可以涂布機識別跳間隙;
3.B款(灰色)涂碳鋁箔可以在涂層區(qū)直接做超聲焊,只適合卷繞式電池焊接極耳(極片最多2-3層),但超聲的功率、時間需做一些微調(diào);
4.碳層的散熱性要比鋁箔差些,故做涂布時需對帶速與烘烤溫度適當微調(diào);
5.本產(chǎn)品對鋰電池與電容的綜合性能有較可觀的提升,但不可作為改變電池某方面性能的主要因素,如電池能量密度、高低溫性能、高電壓等等。