2025年化学电源核心知识点深度解析与备考攻略.doc

二次电池：电池放电后，可以用充电措施使活性物质恢复到放点钱状态,从而可以再次放电的一类电池，充放电过程可以反复进行。

储备电池:在储存期间，电解质和电极活性物质分离或电解质处在惰性状态,使用前注入电解质或通过其他方式使电池激活，电池立既开始工作。

燃料电池：电池中的电极材料是惰性的,是活性物质进行电化学反应的场所,而政府及活性物质分别储存在电池体外,当活性物质持续不停的注入电池時,电池就能不停的输出电能。

1.3化学电源的工作原理

化学电源是化学能直接转换成电能的装置。

两个必要条件:氧化还原反应、电子通过外线路

成流反应：电池工作是,电极上发生的产生电能的电化学反应

活性物质：电极上可以参与电化学反应、释放电能的物质

电极:电池的关键

活性物质：电极中参与成流反应、产生电能的物质

导电骨架:传导电子，使电流分布均匀;支撑活性物质

活性物质：电化学活性高、构成电池电动势高（正极活性物质电势尽量正、负极负）、质量比容量大和体积比容量大(电化当量,密度)、在电解液中化学稳定性好、电子导电性好、资源丰富、环境友好。正极常用金属氧化物、氯化物、氟化物、硫化物(MnO2、ＰbO２、O2、AgＯ、NiOOH)。负极一般為电位较低的金属（ZnPｂH2LiCd）

集流体/导电骨架:导电性好、机械强度高、加工性好、化学稳定性和电化学稳定性好、成本资源环境保护。Ｐb、Ｎｉ、钢、Ａl、Cｕ、Ag

(2)电解质：正负极间传递电荷，溶液导电;参与电极反应

电解质规定:电导率高，溶液欧姆压降小;对固体电解质，离子导电性好，电子绝缘;化学性质稳定，不与活性物质发生反应;电化学稳定窗口范围宽；沸点高、冰点低,使用温度范围宽；无毒无污染、成本低

电解质分类:按形态:液态（水溶液、非水溶液)、固态、胶态电解质

(3）隔离物：隔阂、隔板(防止电池正负极接触,内部短路，同步吸蓄电解液)

规定:孔径、孔隙率、孔隙的均匀分布;电解质粒子运动阻力小；电子的良好绝缘体；良好的机械强度和抗弯曲能力（抗拉、制止电极上脱落的活性物质微粒；制止枝晶的生長穿透）；化学稳定性好(耐电解液腐蚀，耐氧化,耐还原);涨缩率

（4）外壳规定:机械强度高、耐振动冲击腐蚀温差（只有锌锰干电池是锌电极兼做外壳)

（5)封口剂(环氧树脂、沥青、松香）

1．5化学电源的电性能

1.5．1电池的电动势：电池在开路条件下，正、负两极间的平衡电极电位之差

１.5.2电池的开路电压：电池的开路电压是两极所联接的外线路处在开路時,两极间的电极电势之差

开路电压与电动势区别:平衡电极电势１、与外界没有电子互换、2电极上氧化反应和还原反应是可逆的，反应速率相等

1.5.３标称电压：用以表达或识别一种电池或一种电化学体系的合适的电压近似值;电池的特性值,也叫额定电压

1.５.4电池的内阻:电池的内阻R内又称全内阻,是指电流流过电池時所受到的阻力。

电池欧姆内阻:包括电极自身的电阻,电解质溶液的电阻和隔阂电阻（离子通过隔阂微孔時多收到的阻力)；欧姆电阻导致的电压损失与通过电池的电流强度成正比，符合欧姆定律的关系

影响原因：物质特性、电极物料构成、电极构造、电解液、隔阂、电池构造、制造工艺、荷电状态、温度

极化电阻：电化学反应中电极极化所相称的电阻,包括电化学极化和浓差极化所引起的电阻;一种电极的极化电阻随通过该电极的电流密度的增長而增長，并不遵守欧姆定律;极化内阻不是常数，既随放电時间的变化而变化，也随放电制度的变化而变化;在同样电流密度下，不一样电极的极化值可以有很大的差异，这取决于电极的特性、电极构造,并且与温度,电解液温度、电极构造等多种原因有关。

电池内阻的测量措施:锌锰电池内阻表达措施(短路电流法）国标中规定的电池内阻测量措施

交流法：对电池施加1kＨz左右的交流电流時间１s~5ｓ,测量此時间内的交流电压Ua,则Rac＝Ua/Ia

直流法：电池以电流Ｉ恒流放电，测量放电至10ｓ末時的负载电压U１.然后立既将放电电流增長电流I2,测量和记录放电至3s末時的负载电压Ｕ２．电池的直流内阻Ｒdc按下式计算：Ｒdc=(U1-Ｕ2)/(I2-I1)

1.５.5电池的工作电压

电池的工作电压又称负载电压、放电电压。是指有电流流过外电路時，电池两极之间的电势差

放电制度:1.放电方式:恒电阻放电、恒电流放电、恒功率放电

2.放电电流(放电率，放电速率)

時率ｔ：以一定的放电电流，放完额定容量所需的小時，t=C/I;以放电時间的長短来表达电池的放点速度;放电時率越大,放电电流越小。

倍率ｘ：指电池放电电流的数值為额定容量数值的倍数;放电倍率越大，放电电流越大

時率与倍率的关系:ｘ=1/t

3.终止电压:电压下降到不适宜再继续放电