1.求论文“化学|电池”的摘要和引言
化学电池将化学能直接转变为电能的装置。
主要部分是电解质溶液、浸在溶液中的正、负电极和连接电极的导线。依据能否充 电复原,分为原电池和蓄电池两种 化学电池的种类 化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。
铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。 1.锌锰电池 锌二氧化锰电池(简称锌锰电池) 又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche,1839-1882)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO2)为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH4Cl)、氧化锌(ZnCl2)的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态,故又称锌锰干电池。
按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种,板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。 干电池用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极,在石墨棒的周围由内向外依次是A:二氧化锰粉末(黑色)------用于吸收在正极上生成的氢气(以防止产生极化现象);B:用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。
电极反应式为:负极(锌筒):Zn +– 2e === Zn(NH3)2Cl2↙+2H+ 正极(石墨):2NH4+ === 2NH3 ↑+ H2↑ H2O + 2MnO2 + 2e === 2MnOOH+ 2OH- 总反应:Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 === Zn(NH3)2Cl2↙+2MnOOH 干电池的电压大约为1.5V,不能充电再生。 2.碱性锌锰电池 20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的,是锌锰电池的改进型。
电池使用氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)的水溶液做电解质液,采用了与锌锰电池相反的负极结构,负极在内为膏状胶体,用铜钉做集流体,正极在外,活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接,正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。 3.铅酸蓄电池 1859年法国普兰特(Plante)发现,由正极板、负极板、电解液、隔板、容器(电池槽)等5个基本部分组成。
用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。 铅蓄电池可放电也可以充电,一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳(防止酸液的泄漏);设有多层电极板,其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负极是海绵状的金属铅,正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路);两极均浸入到硫酸溶液中。
放电时为原电池,其电极反应为: 负极:Pb + SO42-- 2e === PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e === PbSO4 + 2H2O 总反应式为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 ====== 2PbSO4 + 2H2O 当放电进行时,硫酸溶液的的浓度将不断降低,当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电,充电时为电解池,其电极反应如下: 阳极:PbSO4 + 2H2O- 2e === PbO2 + 4H+ + SO42- 阴极:PbSO4 + 2e === Pb + SO42- 总反应式为:2PbSO4 + 2H2O ====== Pb + PbO2 + 2H2SO4 当溶液的密度升到1.28g/ml时,应停止充电。 上述过程的总反应式为: 放电 Pb + PbO2 + 2H2SO4 ====== 2PbSO4 + 2H2O 充电 4.锌银电池 一般用不锈钢制成小圆盒形,圆盒由正极壳和负极壳组成,形似纽扣(俗称纽扣电池)。
盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液。电极反应式如下: 负极:Zn + 2OH- -2e=== ZnO + H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e === 2Ag + 2OH- 电池的总反应式为:Ag2O + Zn ====== 2Ag + ZnO 电池的电压一般为1.59V,使用寿命较长。
5.镉镍电池和氢镍以及金属氢化物镍电池 二者均采用氧化镍或氢氧化镍作正极,以氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液,金属镉或金属氢化物作负极。金属氢化物电池为20世纪80年代末,利用吸氢合金和释放氢反应的电化学可逆性发明制成,是小型二次电池主导产品。
6.锂电池 锂电池是一类以金属锂或含锂物质作为负极材料的化学电源的总称通称锂电池,分为一次锂电池和二次锂电池。 7.锂离子电池 指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极,锂的化合物作正极,混合电解液作电解质液制成的电池。
锂离子电池是1990年有日本索尼公司研制出并首先实现产品化。国内外已商品化的锂离子电池正极是LiCoO2,负极是层状石墨,电池的电化学表达式为(—) C6▏1mol/L LiPF6-EC+DEC▏LiCoO2(+) 8.氢氧燃料电池 这是一种高效、低污染的新型电池,主要用于航天领域。
其电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式如下: 负极:2H2 + 4OH- -4e=== 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e=== 4OH- 总反应式:2H2 + O2 === 2H2O 9.熔融盐燃料电池 这是一种具有极。
2.跪求“带短路保护的铅蓄电池充电器”毕业论文,一万字以上的
摘 要随着移动电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、摄录像机及小体积高功率电器的广泛使用,锂离子电池被广泛地作供电电源。
锂电池具有工作电压高、能量密度大、重量轻、寿命长及环保性佳等优点。目前锂离子电池已大量应用于可携带式电子产品上,未来更可作为电动工具交通工具等的动力来源,其未来需求及发展前景是相当广阔。
锂离子电池在各个领域的广泛应用,推动了对锂离子电池充电器及充电管理芯片的研究。充电管理芯片通常都具有以下特点:限流保护、电流短路与反充保护线路设计、自动及快速充电、充满电后自动关断等。
有些还具有LED充电状态显示、低噪声、模拟微电脑控制系统等特点。锂离子的特点使得其对充电管理芯片的要求比较苛刻,充电方式通常采用恒流恒压方式。
本文所设计系统以EM78P458单片机为控制核心,电路按照实际电路功能可划分为系统指示灯电路、电源电压与环境温度采用电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路。具体分析了锂离子电池的充电原理与充电方法、硬件电路设计、软件程序设计等。
实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等功能。关键词:锂离子电池 EM78P458 充电器 硬件电路 软件设计AbstractWith mobile phones, notebook computers, personal digital assistant (PDA), video recorders and small perturbation high volume of the widespread use of electrical power, lithium-ion batteries are widely for power supply. Lithium battery voltage with high energy density, light weight, long life and environmental advantages of good. The current lithium-ion battery has a large number can be used in portable electronic products, the future will be as electric tools, such as transport of power sources, its future needs and development prospects are very broad. Lithium-ion batteries in a wide range of applications in various fields, promote the lithium-ion rechargeable battery charger and management chip research. Charging management chips generally have the following characteristics: current limit protection, and counter-charge current short-circuit protection circuit design, automatic and quick and full of power after the automatic shutdown, and so on. Some also have LED charging status, low noise, analog microcomputer control system and so on. The characteristics of lithium-ion rechargeable management makes its chips on the request of relatively harsh, usually charging a constant current constant pressure methods. This paper designed to EM78P458 SCM system for the control of the core, the circuit functions in accordance with the actual circuit can be divided into light circuit system, power supply voltage and temperature using circuit, precision reference voltage circuit and a switch control circuits. Specific analysis of the lithium-ion rechargeable battery with the principle of charging method, hardware design, software design. To achieve a battery charger, LED instructions, the protection mechanism and exception handling, and other functions. Key words: lithium-ion battery charger EM78P458 hardware circuitSoftware design 目 录摘 要 1Abstract 21 绪论 51.1 课题研究背景 51.2 充电器功能描述 61.3 本文内容结构 72 系统设计框架与技术参数 92.1 系统设计框架 92.2 锂离子电池充电原理 102.3 锂电池充电方法 122.4 系统技术参数 152.5 系统技术方案 162.5.1 单片机 162.5.2 单片机外部扩展 173 充电器硬件设计 193.1 系统指示灯电路 193.2 电源电压于环境温度采样电路 193.3 精确基准电源产成电路 203.4 开关控制电路 213.5 系统总电路结构 224 充电器软件设计 234.1 系统软件总体设计思路 234.2 系统主流程 244.3 电流程设计 265 汇编 285.1 变量定义与初始化程序模块 285.1.1 系统变量定义 285.1.2 初始化程序模块 315.2 主程序模块 335.2.1 主程序模块 335.2.2 AD_PT模块 335.3 充电阶段子程序模块 365.3.1 预充电阶段 365.3.2 快速充电阶段 465.3.3 涓流充电阶段 526 总结与展望 59参考文献 60附图 61致谢 62。
3.关于“调查常用可充电电池”的论文
调查报告 目前市场上可充电电池的种类很多,有的外形与普通电池相同,可以在多种场合代替普通电池使用;有的则只能配合特定型号的移动电话、数码相机、便携式计算机使用。
为了了解可充电电池与普通电池的异同,我决定对以下三个问题开展调查: 1、常用可充电电池按电极材料和电解液性质可以划分为多少种类? 2、可充电电池在充电时要注意什么? 3、哪些种类的电池对环境有较大污染,哪些则相对干净? 以下是调查结果: 1、常用可充电电池按电极材料和电解液性质可以划分为多少种类? 按电池所用正、负极材料划分,包括:镍系列电池,如镍镉电池、镍氢电池等;铅系列电池,如铅酸电池等;锂系列电池、锂镁电池。 按电解液种类划分包括:碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:镍镉电池、镍氢电池等;酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;中性电池,以盐溶液为介质;有机电解液电池,如锂电池、锂离子电池等。
2、可充电电池在充电时要注意什么? [镍电池] 1)使用非智能的充电器一定要控制充电时间,充电时间=电池容量除充电器的充电电流乘1.2倍,过度充电会造成电池寿命缩短。 2)镍氢充电电池一使用完最好立即充电,不要等待与其他电池一起充电,放完电的电池存放容易造成电池过放电造成极板短路,造成电池永久损坏。
3)电器长期不用,应将充电电池从电器上取下,将电池充满电,装入电池盒中,并保持每年至少充电一次。新电池或者长期不用的充电电池,初使用容量不足是正常的,一般的条件下只要经过3-5次循环充放电使用即可恢复容量。
4)在使用充电电池时,建议最好将一对同品牌、同容量、同年终奖的电池用于同一种设备上,并将它们一同充电。最好不要混用不同品牌和容量的电池。
这是因为市面上大多充电器出于成本和体积的考虑,并不对单个电池独立充电、独立控制的,而是将两个电池串联后再接入同一组充电和控制回路中。这样串联的两个电池的充电电流和、充电时间都是一样的,一旦串联的两个电池容量不同,或电池内的剩余电量有差异的话,其中容量较小的或剩余电量较多的电池必然先充满电。
这样由 于另一支电池尚未充满,充电器将继续对电池组充电,这就必然导致先充满电的那支电池过充,发热量剧增,从而损坏电池,严重的甚至发生爆炸。 5)镍镉和镍氢电池的记忆效应不容忽视,电池容量随充放电次数的增加而减小。
尤其是当它们使用于耗电量较大的DC或相机伴侣时,当电池还有大量的残余电能时,其输出电量已无法满足设备的要求。残余电量的累积,将增加电池的记忆效应。
要减小电池的记忆效应,最简单的方法就是对充电电池进行放电。对电池放电也是有一定技巧的。
首先,绝对不能使用短路电池正负极或采用大电流的方法放电。因为充电电池内电阻小,短路时将产生非常大的电流从而可能损坏电池的电极,造成电池损坏。
同时,大电流放电也会产生大量热量,可能损坏电池。建议将电池放入用电量较小的设备中进行自然放电,如MP3或者收音机。
当这些设备无法正常开机或使用时,放电也就差不多了。这样既不会过度放电,也避免了大电流放电造成的损坏。
6)按充电的速度,充电器可以分为慢速充电器和快速充电器。慢速充电器和快速充电器并没有什么明显的界限,而是和使用的充电器及充电电池的容量有关。
不管电池是1200mAh还是1600mAh,其容量都被定义为1C。在充电时,充电电流小于0.1C时,为涓流充电。
充电电池为0.1到 0.2C时,为慢速充电。充电电流大于0.2C小于0.8C时为快速充电,而当充电电流大于0.8C时为超高速充电。
即200mA电流,对于800mAh 的电池,其充电电流为0.25C,为快速充电,对于1600mAh的充电电池,其充电电流为0.125C,刚为慢速充电。 慢充和快充各自的优缺点: 一、慢速充电器 优点:充电电流较小,充电过程中发热量较小。
即便是短时间过充,其电池发热量也不会太大,对电池容量和寿命的损害较小。 缺点:大多数没有相应的控制电路,只有切断充电器电源,才会结束充电。
充电时间太长,会考验你的耐心。 二、快速充电器 优点:充电速度快。
缺点:为了避免快速充电时产生的热量对电池的损害,目前的快速自动充电器采用了各种方法来降低充电时电池温度。最常用的是余弦法。
该方法使电流像余弦波变化解热量的积聚,从而将电池温度控制在一定范围内。此外,为了解决过充问题快速充电器一般都采用电压斜率判断法等方法来判断电池电量是否接近充满。
当电池电量接近充满时,快速充电器的控制电路会自动转入涓流充电模式,对电池进行涓流充电。涓流充电能将电池充得很满,也不用担心过充的问题,还不用再去计算时间,使得快速充电器的易用性大大提高,由此也使得快速充电器的价格往往高于慢速充电器。
[铅酸蓄电池] 1)蓄电池的首次充电称为初充电,初充电对蓄电池的使用寿命和电荷容量有很大的影响。若充电不足,则蓄电池电荷容量不高,使用寿命也短;若充电过量,则蓄电池电气性能虽然好,但也会缩短它的使用寿命,所以新蓄电池要小心谨慎地进行初充电。
对于普通蓄电池。
4.关于废旧电池的论文
1)对环境,一粒小小的钮扣电池可污染600立方米水,相当于一个人一生的饮水量;一节干电池可污染12立方米水、一立方米土壤,并造成永久性公害……(2)对人类:我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等重金属物质。
废电池被弃后,电池的外壳会慢慢地腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能迁移。
也就是说,一旦水体或土壤被污染,水体或土壤不能领先自身的净化作用将污染消除,同时也于重金属容易在生物体内积蓄,从而随时间的推移,和蔼到一定量之后,产生致畸或致变作用,最终导致生物体死亡。重金属对人体的产生危害的另一个途径是通过食物链传递。
鱼、虾吃了含有重金属的浮游生物后,重金属在鱼、虾体内积蓄,人再吃了这样的鱼、虾后,重金属就会在人体内积蓄,达到一定量之后,就会对人的身体产生严重影响。 除汞污染造成的水俣病外,其他还有: 长期食用受镉污染的水和食物,可导致骨痛病,镉进入人体后,引起骨质软化骨骼变形,严重时形成自然骨折,以致死亡。
锌的盐类能使蛋白沉淀,对皮肤和粘膜有刺激作用,当在水中的浓度超过10-50毫克/升进有致癌的危险,可引起化学性肺炎。 铅主要作用于神经系统、造血系统、消化系统、和肝、肾等器官,能抑制血红蛋白的的合成代谢,还能直接作用于成熟红细胞,对婴、幼儿的很大,它将导致儿童体格发育迟缓,慢性铅中素的儿童智力低下。
镍粉溶解于血液,参加体内循环,有较强毒性,能损害中枢神经,引起血管变异,严重者导致癌症。 废电池回收现状:虽然北京8岁的小学生已开始知道,废旧电池不可以乱扔。
他们会用小手把一节节旧电池投进专用的回收箱。废旧电池分类回收的行为正在北京市的商场、办公室里推广开来,以往的垃圾桶旁现在会新添一个电池回收箱。
收集起来的废旧电池正迅速增加,今年上半年北京已经收集近百吨废旧电池。但这些废旧电池却陷入一个尴尬的处境,堆积如山而得不到妥善处理。
目前北京市的废旧电池最终被运送到“北京市有用垃圾回收中心”。该中心是北京市政管理委员会的一个下属机构,负责垃圾的回收和中转。
回收中心现在也正为废旧电池的去向而发愁。业务科科长卢建国说,回收中心从1998年4月开始对北京市的废电池进行回收,当年的回收量为7吨,去年回收量近40吨,至今共收集100多吨。
这些废旧电池大部分仍然堆在回收中心的集装箱里,今后收集的废旧电池同样也只能存放在这里等待处理,因为目前还没有专门的电池处理厂对它们进行科学无害的回收。 为废旧电池着急的不只北京一家,全国各地收集废旧电池的地区都遭遇难题。
近日,上海市有关部门联合召开废电池污染防治专题会议,专家们积极献计献策。但最后可行的方案仍然只是将已回收的废旧电池妥善存放,等待着城市危险废弃物填埋场建成后再安全填埋。
广西南宁市开展“环保行动进家庭”系列活动,已经收集数量不少的废旧电池。为了回收处理,南宁市环保局通过互联网征集废旧电池的处理技术。
两个月过去了,并没有听到令人兴奋的消息。河南省新乡市一个体户了解到干电池对环境的危害,自费收集废旧电池20多吨。
日前她在《中国环境报》上发表的公开信中吐出苦水,自己不能为这20吨废旧电池找到一个不会污染环境的最后归宿。从环保热情中冷静下来的人们蓦然发现,处理废旧电池竟然比回收更难! 回收方法:实验室回收方法:普通干电池是圆筒形的,外筒由锌制成,这一锌筒即为电池的负极;筒中央炭棒为正极;筒内为二氧化锰,氯化铵和氯化锌。
下面介绍两种废干电池内物质回收利用的方法: (1)提取氯化铵:将电池里的黑色物质放在水里搅拌并过滤,将部分滤液放在蒸发皿中蒸发,得白色固体,再加热,利用“升华”收集较纯的氯化铵。 (2)制取锌粒:将锌筒上的锌片剪成碎片,放在坩埚中强热(锌熔点419度),熔化后小心将锌页倒入冷水中,得锌粒。
工业回收方法: 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。 1.固化深埋、存放于废矿井 如法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。
其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。 2.回收利用 (1)热处理 瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。
铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。
另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。
(2)“湿处理” 马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里。
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