【摘要】：活性物质是决定化学电源基本特性的重要部分。导电骨架主要起传导电子和支撑活性物质的作用。电解质在电池内部阴、阳极之间担负传递电荷的作用。对隔膜的要求是化学性质稳定,有一定的机械强度,对电解质离子运动的阻力小,是电的良好绝缘体,并能阻挡从电极上脱落的活性物质微粒和枝晶的生长。电池的外壳是盛放和保护电池电极、电解质、隔膜的容器。
如图7-1所示,化学电池一般由电极(正极和负极)、电解质、隔膜和外壳(容器)4部分组成。
图7-1 化学电池的基本构造图
其中电极是电池的核心部分,一般由活性物质和导电骨架组成。活性物质是指能够通过化学反应释放出电能的物质,要求它电化学活性高、在电解液中的化学稳定性高和电子导电性好。活性物质是决定化学电源基本特性的重要部分。导电骨架主要起传导电子和支撑活性物质的作用。
电池通过外部电路(负载)放电时,电池的正极从外电路获得电子,而负极则向外电路输出电子;对于电池内部来说带电离子在两极之间的运动方向恰好相反。
电解质在电池内部阴、阳极之间担负传递电荷(带电离子)的作用。电解质通常为液体或固体。液体电解质常称为电解液,一般是酸、碱、盐的水溶液;固体电解质一般为盐类,由固体电解质组成的电池称为干电池。对电解液的要求是电导率高、溶液欧姆电压较小。对固体电解质,要求具有离子导电性,而不具有电子导电性。电解质化学性质必须稳定,使蓄电池在静止状态(不充电也不放电的状态下)电解质与活性物质界面间的电化学反应速率小,这样在电池自放电时,电池的容量损失就小。
为了避免电池内阴、阳极之间的距离较近而发生内部短路产生严重的自放电现象,需要在其阴、阳极之间设置绝缘的隔膜,隔膜的形状通常为薄膜、板材或胶状物等。对隔膜的要求是化学性质稳定,有一定的机械强度,对电解质离子运动的阻力小,是电的良好绝缘体,并能阻挡从电极上脱落的活性物质微粒和枝晶的生长。
电池的外壳是盛放和保护电池电极、电解质、隔膜的容器。一般要求外壳具有足够的机械强度和化学稳定性、耐震动、耐冲击、耐腐蚀。
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