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那些電池界的杰出代表

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年02月21日  

2017年10月18日上午9:00,中國共產黨第十九次全國代表大會在人民大會堂開幕。這次大會的主題是:不忘初心,牢記使命,高舉中國特色社會主義偉大旗幟,決勝全面建成小康社會,奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利,為實現中華民族偉大復興的中國夢不懈奮斗。


作為一名一心向黨、忠心愛國的有志青年,在看到這些消息的時候都是熱血澎湃,為國家感到由衷的自豪。而我們除了觀看直播學習十九大精神外,認真完成自己的工作也是對國家的進步和社會的發展做出的貢獻。


當然小編除了是國家的一份子也是電池屆的一員,電池行業就是就是我的工作,那么就帶你們盤點一下,如果電池屆舉行大會,誰將成為“代表”?


“資歷最老”代表——干電池


干電池是一種以糊狀電解液來產生直流電的化學電池,利用某種吸收劑使內含物成為不會外溢的糊狀。


因為這種化學電源裝置其電解質是一種不能流動的糊狀物,所以叫做干電池,這是相對于具有可流動電解質的電池說的。干電池不僅適用于手電筒、半導體收音機、收錄機、照相機、電子鐘、玩具等,而且也適用于特種、科研、電信、航海、特種、醫學等國民經濟中的各個領域,十分好用。


最早的電池現在認為很可能是在伊拉克巴格達出土的,被稱之為“巴格達電池”,根據推測有接近2000年的歷史,很有“穿越攜帶物品”的味道,它有一根插在銅制圓筒里的鐵條-可能是用來儲存靜電用的,然而瓶子的秘密可能永遠無法被揭曉。


1799年,伏特成功制成了世界上第一個電池“伏特電堆”,這個“伏特電堆”實際上就是串聯的電池組。干電池的鼻祖在19世紀中期誕生,1860年,法國的雷克蘭士發明了碳鋅電池,這種電池更容易制造,且最初潮濕水性的電解液逐漸用黏濁狀類似糨糊的方式取代,于是裝在容器內時,“干”性的電池出現了。1887年,英國人赫勒森發明了最早的干電池。1890年,我們熟知的科學家愛迪生發明可充電鐵鎳電池。干電池已有200多年的歷史,足以算得上是電池屆的“三朝元老”。


干電池已經發展成為一個大的家族,到目前為止已經約有100多種。常見的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化汞電池、鋅-氧化銀電池、鋰-錳電池等。


“地位最牢固”代表——鉛蓄電池


電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。


鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有可擰開的塑料密封蓋,上面還有通氣孔。這些注液蓋是用來加注純水、檢查電解液和排放氣體之用。鉛蓄電池體積和重量一直無法獲得有效的改善,因此目前最常見還是使用在汽車、摩托車發動之上。鉛酸電池最大的改良,則是新近采用高效率氧氣重組技術完成水份再生,藉此達到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水電池”。


鉛酸蓄電池自1859年由普蘭特發明以來,至今已有150多年的歷史,技術十分成熟,是全球上使用最廣泛的化學電源。盡管近年來鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等新型電池相繼問世并得以應用,但鉛酸蓄電池仍然憑借大電流放電性能強、電壓特性平穩、溫度適用范圍廣、單體電池容量大、安全性高和原材料豐富且可再生利用、價格低廉等一系列優勢,在絕大多數傳統領域和一些新興的應用領域,占據著牢固的地位。那些新來了“小菜鳥”電池,想跟鉛蓄電池爭地盤還是嫩了點。


“最清潔”代表——燃料電池


燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置。主要由正極、負極、電解質和輔助設備組成。最常用的燃料就是氫氣了此外還有甲醇、聯氨、烴類及一氧化碳等。


干電池、蓄電池是一種儲能裝置,是把電能貯存起來,需要時再釋放出來;而燃料電池嚴格地說是一種發電裝置,像發電廠一樣,是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。


氫燃料電池對環境無污染,因為它是通過電化學反應,而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式傳統后備電源方案,燃燒會釋放象COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。燃料電池只會產生水和熱。如果氫是通過光伏電池板、風能發電等可再生能源產生的,整個循環就是徹底的不產生有害物質排放的過程。因為其無與倫比的清潔型,也被認為是未來最理想的能源。


“新秀”代表——超級電容


超級電容,又名電化學電容,雙電層電容器、黃金電容、法拉電容,是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。


它不同于傳統的化學電源,是一種介于傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源,主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發生化學反應,這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。超級電容一般使用活性碳電極材料,具有吸附面積大,靜電儲存多的特點,在新能源汽車中有廣泛使用。


超級電容器產品雖然問世不久,但由于它具有特殊的優點,已在許多領域中獲得了應用,其前景可以認為是非常廣闊。


“最主流”代表——鋰離子電池


鋰離子電池是一種二次電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。


1970年,埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦作為正極材料,金屬鋰作為負極材料,制成首個鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負極是鋰。1992年日本索尼公司發明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極的鋰電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。隨后,鋰離子電池革新了消費電子產品的面貌。此類以鈷酸鋰作為正極材料的電池,至今仍是便攜電子器件的主要電源。


鋰離子電池能量密度大,平均輸出電壓高。自放電小,沒有記憶效應,工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。循環性能優越、可快速充放電、充電效率高達100%,而且輸出功率大,使用壽命長,不含有毒有害物質,被稱為綠色電池。


鋰離子電池以其特有的性能優勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應用。大容量鋰離子電池也被廣泛應用于電動車行業,將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一,并將在人造衛星、特種航天和儲能方面得到應用。隨著能源的緊缺和世界的環保方面的壓力。特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現,更推動了鋰電池產業的發展和應用。

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