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1、池,电池的作用可是众所周知的，小到电子表、手电筒、随身听，大到汽车、卫星都离不开电池。可你对电池又了解多少呢？,The history of batteries,电,小,史,1.研究人员： 2.研究目的： a了解电池的历史b展望电池的发展与未来c废旧电池污染问题。 3.研究过程：首先，我们想到电池的历史是怎样的，电池在其 发展中又经历了几次大的变化，它的原理又是怎样的。带着这些问题，我们在internet上查找资料。在资料中我们知道了许多关于电池的知识，特别是化学方面和环保方面。然后，经过两个人的学习、分析、研究，最后选取材料编辑成文。 提纲： a)电池的历史b)我国电池工业的发展c)电池的原
2、理d)学术论文e)废旧电池的污染f)电池的新闻,电池的历史,最早出现的电池是铅酸电池，这种传统型电池的能量密度较低，而且对环境的污染较为严重，所以在发展中逐渐被淘汰。自90年代初以来，铅酸电池就作为汽车起动、点火和照明(SLI)电源，到1998年约有2.2亿台铅酸电池用于汽车市场。当前，由于世界市场对轿车需求增长缓慢，SLI产量增长也相应减慢，尤其在美国及欧洲这种趋势更为明显。但我们仍要看到由于电动汽车发展得到鼓励，对于SLI需求产生促进作用。 除了在汽车领域应用，铅酸电池也用在无线电通信、发电、铁路、电脑以及医疗等行业，其应用领域十分广泛，是现代生产不可或缺的电源。大约20年前，阀控式铅酸电
3、池(VRLA)问世，这种电池工作时无需加水，电池中的酸性电解质是不流动的或是胶状的。免维护，安全、通用。随着铅酸电池生产和销售稳步增长及世界范围内环境污染加剧，世界各国非常注重对铅酸电池的回收利用。在北美、西欧、日本和澳大利亚，估计回收率在90%以上，55%的铅得以再利用。,(1)铅酸电池,(2)镉镍电池,镉镍电池应用极为广泛。一般小型镉镍电池多用于移动电话、应急灯等方面，大型电池用于太空、发电厂、铁路以及汽车等领域。 目前，因环境因素、镍价上升，特别是锂离子电池和氢镍电池在移动电话方面应用的竞争，镉镍电池生产有下降趋势。,(3)锂离子电池和氢镍电池,90年代初两种划时代的新型电池在日本相继上
4、市，这就是氢镍电池和锂离子电池，这两种电池很快为世界电气业界所接受。吸氢合金电池制造工艺过程和镉镍电池相类似，所以它比锂离子电池领先一步进入市场。但由于锂离子电池具备高能量、高密度和高速率的特点，赢得了更多青睐。氢镍电池非常适合于制成小型电池，因而应用广泛，大型氢镍电池主要面向电动汽车市场。锂离子电池也非常适合于移动电话，但它更适合对电池性能要求更高的便携电脑。今后它将在个人电脑用电池中占据主要位置。,(4)锌二次电池,锌二次电池和锌镍二次电池都已商品化。锌银电池虽有良好性能，电容量也较高，但因成本缘故，大多用在军事和其它重要领域。锌镍电池性能也不错，但由于某些技术问题，销售量有限。锌镍电池今
5、后努力的方向仍是电动汽车电源。,综上所述，世界电池工业发展的三大特点，或者说推动世界电池发展的三大要素是：第一，电池工业的垄断化，垄断公司不断推出新电器、新电池，推动了电池工业的发展；第二，电池的小型高能化，随着使用电池的电气器具的飞速发展，电池耗能不断增加，为了节省原材料、降低成本、提高电性能，必须推动小型二次电池的发展；第三，环保要求促使电池向绿色电池和安全性电池发展。,我国电池工业的发展,1911年我国第一家电池厂“交通部电池厂”在上海诞生。 1921年我国第一家专业铅蓄电池厂“上海蓄电池厂”建于上海。 1941年延安军委三局所属电信材料厂开始生产锌锰干电池和修理铅蓄电池。 1957年组
6、建电机部电材局化学电源研究室。 1958年成为我国第一个专业研究 一机部化学电源研究所（现电子部天津 电源研究所）。 1960年我国第一家碱性蓄电化学电源研究所（现电子部天津电源研究所）。 1960年我国第一家碱性蓄电池厂“风云器材厂”在河南省新乡正式验收投产。,据不完全统计，我国电池生产厂点近千家，其中蓄电池点近700个，锌锰干电池厂也有200个以上，但锌锰电池年产量超过1亿只，铅蓄电池超过20万KVH，圆柱型碱性蓄电池超过500万只的厂很少，仅有50个左右，职工约15万人。看来我国的电池发展还待提高，这是我们的重任。,谈了那么多电池，究竟电池是怎么定义的呢？ 其实电池是一种将化学能直接转变
7、为电能的装置。下面我们就来研究一下它的原理。,A.镍氢电池 Ni ( OH )2 +M= NiOOH + MH Q,B.镍镉电池 2Ni ( OH )2 + Cd ( OH )2 =2 NiOOH + Cd + 2H2O Q,C.蓄电池,充电 PbSO4+2H2O+PbSO4=PbO2+2H2SO4+Pb 放电 PbO2+2H2SO4+Pb= PbSO4+2H2O+PbSO4 （正极）（硫酸） （负极）（正极） （水） （负极）,小图表,笔记本电脑使用电池种类变化,国外锂离子电池产品一览表,国内锂离子电池产品一览表,废旧电池的污染,讲了这么多电池的有关知识，你可知道废旧电池是有毒的、有害的。一
8、粒钮扣电池能污染万升水而无法饮用，一节一号电池烂在地里，它的溶出物可使平方米的土壤丧失农用价值。将废电池和生活垃圾一起填埋， 其重金属物质会污染地下水，进而污染海洋生物、农作物，受害者即是我们自己。据统计，仅北京市每年因废电池而进入自然环境的汞就达吨。所以废旧电池是不可以随意丢弃的。在废电池回收上，各国都很重视。不少国家制订了相应的法律条款，强制执行。另外，发达国家生产的各类锌锰电池都已是无汞电池，而且发达国家不允许进口含汞电池，因此中国含汞的电池已不能进入欧美发达地区。德国有个科斯玛女士，在中国工作生活了近20年，她和她的朋友都把废电池带回德国处理，在中国，她只买充电电池和无汞电池。 河南新
9、乡的田桂荣一年来不辞劳苦，自发地宣传环保，印材料、搞演讲，出资数万元收购废电池30吨。看来我们也应该向他们学习，尽自己的一份义务。,最后，让我们来看几则有关电池的新闻。,这是一款微型超薄“纸”电池，它仅05毫米厚，相当于一张名片厚，可弯曲，额定电压为15伏。据生产厂家讲，这种环保电池可以根据客户要求设计成任何形状和尺寸，但售价不到同类电池的一半，适用领域非常广。,近日，日本的NEC公司开发成功一种新型“质子聚合物电池”，它的工作原理极像一个储存电荷的电容器。当充满电时，仅含有一个电子和一个质子的氢原子都被附着在阴极材料上。当电路畅通时，电子从氢原子中分离出来并沿着电路顺流的方向流向阳极，释放电
10、荷；质子则穿过电解质流向阳极，在阳极与电子重新会合生成氢原子并附着在阳极材料上。充电的过程与此相反。正因如此，这种电池不仅充电快，而且没有充电次数的限制。,日本的Tottori大学的科研人员发布了一些新的研究成果，如果这些研究成果投入商业应用，锂离子电池的寿命可以提高30倍以上，从而大大减少人们更换锂电池的次数。传统锂离子电池采用钴氧化物作为阴极，石墨作为阳极，而研究人员TaKao EsaKa发现，如果采用镁锡化合物来取代石墨作为阳极，那么锂离子电池的寿命会大大增加。锂离子电池寿命提高的原理很简单，只是利用镁化物表面更加粗糙，可提供比石墨大得多的反应面积这种特性来延长锂离子电池寿命。 EsaK
11、a表示，这种新型电池可用于手机和手提电脑，目前，更长寿的电池又在研制中。,法国设计出长寿命充电锂电池 锂离子充电电池正成为移动电子设备的新宠。法国科学家在日出版的英国自然杂志上报告说，他们研究发现，采用新型材料制造锂离子电池的电极能使电池更加耐久。 在锂离子充电电池中，随着放电、充电的次数增加，化学反应产生的沉积物会在电极上生长。这些沉积物将导致能回到电池负极的锂离子越来越少、电池充电能力下降以及一次充电后使用的时间缩短等。 法国科学家介绍说，他们使用了尺寸为至纳米左右的过渡金属钴、镍、铜或铁的氧化物颗粒来制造电极。与普通的碳电极相比，金属氧化物电极的表面电化学反应能力更强，由此造出的新型电池
12、其充电机制与普通锂电池不同。它利用金属氧化物的还原与氧化进行锂氧化物的形成和分解，从而实现放电与充电过程。 据称，新型电池在经过次放电充电循环后，仍能保持的充电能力。,让地球更清洁，让生活更安全。来自复旦大学的近两百名志愿者在外滩向市民和全国各地的游客们发出了呼吁，并现场举行了废旧电池绿色回收系列活动的揭幕仪式。在这次系列活动中，志愿者们将通过问卷调研、环保宣誓和废电池以旧换新等形式，把废旧电池回收活动的影响推向全市。,4研究结论：电池是我们日常的生活用品，但它包含着不少科学知识，等着我们去研究、去发现。通过研究活动，我不但了解了不少的电池知识，还对研究科学产生了兴趣。最后，我还了解到电池的污染问题，今后我一定会注意对废弃电池的处理。5参考资料： 科技新时代2001.1,
