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电池能量 什么是电池比能量

来源:朵拉利品网  |  2019-06-26 15:04:03

1, 什么是电池比能量



比能量指的是单位重量或单位体积的能量,电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。
对电池来说,要满足有高功率、有高能量、有能量功率兼顾。最主要关心电池关键的核心原材料,就是正极、负极、隔膜、电解液等等,加上电池在车上使用寿命终止之后的梯级利用和资源回收的内容。
正极材料:里边还是以三元材料为主,尤其是以高镍的三元材料为主。
负极材料:现在应用多的还是石墨类的材料,像人造石墨、天然石墨等等。
隔膜:从目前和今后一段时间来看,还是以聚烯烃的材料为主,这里面无论是聚丙烯还是聚乙烯,在动力电池都会有应用。有可能是这么样一个发展的趋势,针对着能量密度高的这样一个发展的趋势和要求,聚烯烃的隔膜是研发的一个热点和产业化的一个热点。
电解液:目前还是以六氟磷酸锂为主,现在新的一些电解质,像锂FSI、锂TFSI,目前来看还是以添加剂的形式在里面进行应用。

2, 充电电池的能量储存方法是什么



原则上,锌空电池在存储过程中均会损耗能量。虽然有些电池的存储时间比其他电池要长。电池本身内在固有的电化学系统逐步损耗电池的能量,这个过程称为自放电现象,该过程与电解液中正极的材料属性有关,与它的热动力的不稳定性有关。自放电现象在可充电电池中的比率较在不可充电电池中要高。
可充电电池在室温中的自放电一般是(15%~25%)/每月,太阳能电池的每月自放电率比较低,约10%。该现象在不可充电电池中极低,室温中每年低于2%,但是这个值会受到许多因素的影响。
在所有环境因素中,温度是至大的影响因素。这与发生在电极/电解质界面的温度依赖的电化学反应有关,那里可以认为是电池的心脏。温度下降,电极的反应率也随之下降,电流减小。使用时,逐步恢复至室温需要耗费大量的能量。温度上升,电极的反应率也随之上升,电流增大,消耗能量。冰箱的一般温度为0~10℃,是放电池的好地方。
其次影响因素为湿度。锌空电池的特点是直接与周围大气相连,如果相对湿度太低,电池中的电解质会慢慢变干;相对湿度太高,系统会存储水分,这两者都与锌空电池的性能相背。如果把电池存储在冰箱里,不要忘了,冰箱同时也提供了一个低湿度的环境,这就像放在冰箱中没有加盖的食物一样,食物会逐渐失水,慢慢变干。所以至好先把电池放入抗蒸发的包装里。

3, 蓄电池的能量密度是多少?



能量密度(Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少,1Wh等于3600焦耳(J)的能量。
功率密度(W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。
能量密度是由电池的材料特性决定的,普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg,常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V,10Ah, 储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。
铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源
目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。

4, 关于电池的能量转换。



原电池的化学能具体指的是物质由高能状态转化成低能状态放出的能量,这过程中反应物减少生成物增多所以这就是化学反应了
产生的电能用反应物的总键能减去生成物的总键能(键能的概念应该是高中里学的具体的各种键的键能是要查资料的)这个值是在各物质的量刚好和热反应方程式系数相同的情况下得到的。
测电动势:根据电动势E减去路端电压U=通过电源的电流I乘以电源内阻R(E-U=IR)
期间用滑动变阻器改变外电路电阻通过2次实验所得值U I来解方程组
电路图我不知怎么在电脑上画 没有合适的软件
所用器材为: 原电池·导线·开关·滑动变阻器·电流表·电压表
测电动势部分可以说是高考几率特大的题了他有时把各种电表换成表头和电阻。有时给你好几组电表让你自己选 有时要你判断用内接还是外接等等。
打了这么多字看在我那么辛苦的份上分就给我吧呵呵o(∩_∩)o...

相关概念


电动势

即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。这种作用来源于相应的物理效应或化学效应,通常还伴随着能量的转换,因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量,这个能量必须由产生电动势的能源补偿。如果电动势只发生在导体回路的一部分区域中,就称这部分区域为电源区。电源区中也存在着电阻,称为电源的内阻。电源区之外部分导体回路中所消耗的能量,直接来源于导体中的电磁场,但是这时电磁场的能量仍然来自电源。

原电池

原电池是可以通过氧化还原反应而产生电流的装置,也可以说是把化学能转变成电能的装置。 有的原电池可以构成可逆电池,有的原电池则不属于可逆电池。原电池放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。例如铜锌原电池又称丹聂尔电池,其正极是铜极,浸中硫酸溶液中;负极是锌板,浸在硫酸锌溶液中。两种电解质溶液用盐桥勾通,两极用导线相连就组成原电池。平时使用的干电池,是根据原电池原理制成的。

变阻器

变阻器可以调节电阻大小的装置,接在电路中能调整电流的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线(电阻线)和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。作用:1、限制电流, 保护电路;2、改变电路中电压的 分配。

 
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