蘇教版原電池化學電源課件

蘇教版原電池化學電源歡迎大家來到這個關于原電池和化學電源的課程。我們將深入探討電池的工作原理、種類及其在現(xiàn)代社會中的廣泛應用。背景介紹118世紀末伏打發(fā)明了第一個電池，開啟了電化學能源的新時代。219世紀中期鉛酸蓄電池的發(fā)明為便攜式電源提供了新的可能。320世紀鋰離子電池的出現(xiàn)徹底改變了便攜式電子設備的使用方式。什么是電池能量轉換裝置電池是將化學能轉化為電能的裝置。便攜式電源它可以為各種電子設備提供便攜式的電力供應。多種形式電池有多種形狀和大小，適應不同的應用需求。電池的工作原理氧化反應負極釋放電子，發(fā)生氧化反應。電子流動電子通過外電路從負極流向正極。還原反應正極接受電子，發(fā)生還原反應。電池的分類一次電池不可充電，使用后需要丟棄。例如：堿性電池、鋅碳電池。二次電池可以多次充放電。例如：鋰離子電池、鎳氫電池。燃料電池持續(xù)供應燃料和氧化劑，可以連續(xù)發(fā)電。干電池的組成負極通常由鋅制成，作為電子的供體。正極常用二氧化錳，作為電子的接受體。電解質潮濕的漿狀物，允許離子在電極間移動。干電池的工作原理1電子釋放鋅負極釋放電子。2電子流動電子通過外電路流向正極。3離子移動電解質中的離子在電極間移動。4化學反應正極發(fā)生還原反應，產(chǎn)生電流。干電池的優(yōu)缺點優(yōu)點價格便宜使用方便儲存期長缺點不可充電容量有限環(huán)境污染風險堿性電池的特點高能量密度比普通鋅碳電池提供更多電量。長壽命在高耗電設備中表現(xiàn)更好。防漏設計減少了電池泄漏的風險。充電電池的特點可重復使用可以多次充放電，減少廢棄物。經(jīng)濟實惠長期使用比一次性電池更省錢。高性能適用于高耗電設備，如數(shù)碼相機。鉛蓄電池的工作原理放電過程鉛板和二氧化鉛板與硫酸反應，生成硫酸鉛。電子流動電子從負極流向正極，產(chǎn)生電流。充電過程外加電流使硫酸鉛分解，恢復原狀。鉛蓄電池的充電和放電充電外部電源提供能量，將硫酸鉛轉化回鉛和二氧化鉛。電解液濃度增加。放電鉛和二氧化鉛與硫酸反應，形成硫酸鉛。電解液濃度降低，產(chǎn)生電流。鎳氫電池的工作原理正極氫氧化鎳在充放電過程中發(fā)生可逆反應。負極金屬氫化物儲存和釋放氫原子。電解質氫氧化鉀溶液允許離子在電極間移動。鋰離子電池的工作原理充電鋰離子從正極移動到負極，嵌入石墨層。儲能鋰離子存儲在負極的石墨層中。放電鋰離子從負極移回正極，釋放電能。不同類型電池的比較電池類型能量密度循環(huán)壽命成本鋰離子高500-1000次較高鎳氫中等300-500次中等鉛酸低200-300次低電池的使用注意事項1正確充電遵循制造商建議的充電方法和時間。2避免過放及時給電池充電，避免完全放電。3溫度控制避免在極端溫度下使用或存儲電池。4防止短路保持電池接觸點清潔，避免金屬物接觸。電池的安全問題過熱可能導致電池膨脹或爆炸。短路可能引起火災或爆炸。泄漏腐蝕性物質可能傷害人體和設備。正確處理廢舊電池1分類收集將廢舊電池與其他垃圾分開。2專門回收點送到指定的電池回收點。3回收處理專業(yè)機構對電池進行無害化處理和資源回收。4環(huán)境保護減少有害物質污染，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。電池在生活中的應用移動設備為智能手機、平板電腦等提供便攜電源?？纱┐髟O備為智能手表、無線耳機等供電。家用工具電動工具、遙控器等使用電池供電。電池在工業(yè)中的應用備用電源為工業(yè)控制系統(tǒng)和關鍵設備提供不間斷電源。工業(yè)機器人為自動化生產(chǎn)線上的機器人提供移動電源。物流設備為叉車、電動托盤車等物流設備提供動力。電池在交通工具中的應用電池在軍事領域的應用便攜設備為士兵的通信設備、夜視儀等提供電源。無人機為軍用偵察和攻擊無人機提供動力。潛艇為常規(guī)潛艇提供水下推進動力。電池在航空航天中的應用人造衛(wèi)星為衛(wèi)星提供長期穩(wěn)定的電力供應?；鸺到y(tǒng)為火箭的電子設備和控制系統(tǒng)供電。宇航員裝備為宇航服和便攜設備提供電源。電池在醫(yī)療領域的應用植入式醫(yī)療設備為心臟起搏器等提供長期穩(wěn)定的電源。便攜式診斷設備為血糖儀、心電圖儀等提供電力。輔助設備為電動輪椅、助聽器等提供動力。電池在可再生能源中的應用能量收集太陽能、風能等可再生能源收集電能。能量存儲大型電池組存儲多余的電能。能量釋放在需要時釋放存儲的電能，平衡供需。電池技術的發(fā)展趨勢高能量密度開發(fā)能量密度更高的新型電池材料。快速充電研究能夠實現(xiàn)超快速充電的技術。環(huán)保材料使用更加環(huán)保、可持續(xù)的電池材料。智能管理開發(fā)先進的電池管理系統(tǒng)，提高使用壽命。電池行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀14.7%市場增長率全球電池市場年增長率達14.7%。1600億美元市場規(guī)模2023年全球電池市場規(guī)模預計達1600億美元。40%鋰電池份額鋰離子電池占據(jù)市場份額的40%。電池行業(yè)的未來前景1技術創(chuàng)新新材料和新工藝推動電池性能提升。2市場擴張電動車和可再生能源帶動需求增長。3成本下降規(guī)