蘇教版原電池化學(xué)電源課件

蘇教版原電池化學(xué)電源歡迎大家來(lái)到這個(gè)關(guān)于原電池和化學(xué)電源的課程。我們將深入探討電池的工作原理、種類(lèi)及其在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用。背景介紹118世紀(jì)末伏打發(fā)明了第一個(gè)電池，開(kāi)啟了電化學(xué)能源的新時(shí)代。219世紀(jì)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(jì)鋰離子電池的出現(xiàn)徹底改變了便攜式電子設(shè)備的使用方式。什么是電池能量轉(zhuǎn)換裝置電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。便攜式電源它可以為各種電子設(shè)備提供便攜式的電力供應(yīng)。多種形式電池有多種形狀和大小，適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。電池的工作原理氧化反應(yīng)負(fù)極釋放電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子流動(dòng)電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極。還原反應(yīng)正極接受電子，發(fā)生還原反應(yīng)。電池的分類(lèi)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(yīng)燃料和氧化劑，可以連續(xù)發(fā)電。干電池的組成負(fù)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(zhì)潮濕的漿狀物，允許離子在電極間移動(dòng)。干電池的工作原理1電子釋放鋅負(fù)極釋放電子。2電子流動(dòng)電子通過(guò)外電路流向正極。3離子移動(dòng)電解質(zhì)中的離子在電極間移動(dòng)。4化學(xué)反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流。干電池的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)價(jià)格便宜使用方便儲(chǔ)存期長(zhǎng)缺點(diǎn)不可充電容量有限環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)堿性電池的特點(diǎn)高能量密度比普通鋅碳電池提供更多電量。長(zhǎng)壽命在高耗電設(shè)備中表現(xiàn)更好。防漏設(shè)計(jì)減少了電池泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。充電電池的特點(diǎn)可重復(fù)使用可以多次充放電，減少?gòu)U棄物。經(jīng)濟(jì)實(shí)惠長(zhǎng)期使用比一次性電池更省錢(qián)。高性能適用于高耗電設(shè)備，如數(shù)碼相機(jī)。鉛蓄電池的工作原理放電過(guò)程鉛板和二氧化鉛板與硫酸反應(yīng)，生成硫酸鉛。電子流動(dòng)電子從負(fù)極流向正極，產(chǎn)生電流。充電過(guò)程外加電流使硫酸鉛分解，恢復(fù)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(zhuǎn)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(yīng)，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(guò)程中發(fā)生可逆反應(yīng)。負(fù)極金屬氫化物儲(chǔ)存和釋放氫原子。電解質(zhì)氫氧化鉀溶液允許離子在電極間移動(dòng)。鋰離子電池的工作原理充電鋰離子從正極移動(dòng)到負(fù)極，嵌入石墨層。儲(chǔ)能鋰離子存儲(chǔ)在負(fù)極的石墨層中。放電鋰離子從負(fù)極移回正極，釋放電能。不同類(lèi)型電池的比較電池類(lèi)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(xiàng)1正確充電遵循制造商建議的充電方法和時(shí)間。2避免過(guò)放及時(shí)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(chǔ)電池。4防止短路保持電池接觸點(diǎn)清潔，避免金屬物接觸。電池的安全問(wèn)題過(guò)熱可能導(dǎo)致電池膨脹或爆炸。短路可能引起火災(zāi)或爆炸。泄漏腐蝕性物質(zhì)可能傷害人體和設(shè)備。正確處理廢舊電池1分類(lèi)收集將廢舊電池與其他垃圾分開(kāi)。2專(zhuān)門(mén)回收點(diǎn)送到指定的電池回收點(diǎn)。3回收處理專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)電池進(jìn)行無(wú)害化處理和資源回收。4環(huán)境保護(hù)減少有害物質(zhì)污染，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。電池在生活中的應(yīng)用移動(dòng)設(shè)備為智能手機(jī)、平板電腦等提供便攜電源?？纱┐髟O(shè)備為智能手表、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)等供電。家用工具電動(dòng)工具、遙控器等使用電池供電。電池在工業(yè)中的應(yīng)用備用電源為工業(yè)控制系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備提供不間斷電源。工業(yè)機(jī)器人為自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的機(jī)器人提供移動(dòng)電源。物流設(shè)備為叉車(chē)、電動(dòng)托盤(pán)車(chē)等物流設(shè)備提供動(dòng)力。電池在交通工具中的應(yīng)用電池在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用便攜設(shè)備為士兵的通信設(shè)備、夜視儀等提供電源。無(wú)人機(jī)為軍用偵察和攻擊無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力。潛艇為常規(guī)潛艇提供水下推進(jìn)動(dòng)力。電池在航空航天中的應(yīng)用人造衛(wèi)星為衛(wèi)星提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的電力供應(yīng)?；鸺到y(tǒng)為火箭的電子設(shè)備和控制系統(tǒng)供電。宇航員裝備為宇航服和便攜設(shè)備提供電源。電池在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用植入式醫(yī)療設(shè)備為心臟起搏器等提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的電源。便攜式診斷設(shè)備為血糖儀、心電圖儀等提供電力。輔助設(shè)備為電動(dòng)輪椅、助聽(tīng)器等提供動(dòng)力。電池在可再生能源中的應(yīng)用能量收集太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源收集電能。能量存儲(chǔ)大型電池組存儲(chǔ)多余的電能。能量釋放在需要時(shí)釋放存儲(chǔ)的電能，平衡供需。電池技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)高能量密度開(kāi)發(fā)能量密度更高的新型電池材料。快速充電研究能夠?qū)崿F(xiàn)超快速充電的技術(shù)。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(kāi)發(fā)先進(jìn)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(chǎng)增長(zhǎng)率全球電池市場(chǎng)年增長(zhǎng)率達(dá)14.7%。1600億美元市場(chǎng)規(guī)模2023年全球電池市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)1600億美元。40%鋰電池份額鋰離子電池占據(jù)市場(chǎng)份額的40%。電池行業(yè)的未來(lái)前景1技術(shù)創(chuàng)新新材料和新工藝推動(dòng)電池性能提升。2市場(chǎng)擴(kuò)張電動(dòng)車(chē)和可再生能源帶動(dòng)需求增長(zhǎng)。3成本下降規(guī)