原电池公开课课件目录contents•原电池基本概念与原理•原电池性能参数与评价指标•原电池材料选择与优化设计•原电池制造工艺与设备简介•原电池应用领域与市场前景•实验操作演示环节01原电池基本概念与原理定义正极负极电解质原电池定义及组成01020304原电池是一种将化学能转化为电能的装置，其核心组成部分包括正极、负极和电解质。发生还原反应，通常是金属氧化物或具有氧化性的物质。发生氧化反应，通常是金属或具有还原性的物质。在正负极之间传导离子，形成闭合回路。工作原理原电池工作时，负极上的金属失去电子发生氧化反应，电子通过外电路流向正极；正极上的氧化剂得到电子发生还原反应。同时，电解质中的离子在正负极之间迁移，形成电流。负极反应金属失电子，形成金属离子进入电解质，同时释放出电子。正极反应氧化剂在正极上得到电子被还原，生成相应的还原产物。工作原理与电极反应能量转换原电池将化学能转换为电能。其转换效率取决于电极材料的性质、电解质的种类和浓度以及电池的设计等因素。效率原电池的效率通常用电压、电流和功率等参数来衡量。理论上，原电池的效率可达到100%，但实际应用中由于各种因素的影响，其效率会有所降低。能量转换与效率锌锰电池01以锌为负极，二氧化锰为正极，具有成本低、容量适中等特点，但放电电压不够平稳。铅蓄电池02以铅为负极，二氧化铅为正极，电解液为硫酸。具有电压稳定、价格相对较低等优点，但需要定期维护。锂离子电池03以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。具有能量密度高、自放电率低、无记忆效应等优点，广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域。常见类型及其特点02原电池性能参数与评价指标描述电池将化学能转化为电能的能力，单位通常为伏特（V）。电动势电池内部阻碍电流通过的性质，包括欧姆内阻和极化内阻，单位通常为欧姆（Ω）。内阻包括负载电阻、电流和电压等，用于评估电池在实际应用中的性能。外电路参数电动势、内阻及外电路参数描述电池在放电过程中电压随时间或容量的变化关系。放电曲线放电平台放电容量电池放电过程中电压保持相对稳定的阶段，反映电池放电性能的稳定性。电池在特定条件下能够放出的电量，通常以安时（Ah）或毫安时（mAh）表示。030201放电性能曲线分析电池存储电量的能力，通常以安时（Ah）或毫安时（mAh）表示，与电池尺寸、电极材料等有关。容量单位质量或体积的电池所能存储的能量，反映电池的能量密度，通常以瓦时/千克（Wh/kg）或瓦时/升（Wh/L）表示。比能量容量、比能量等关键指标电池在多次充放电循环后能保持其原始性能的能力，通常以充放电次数表示。包括电池过充、过放、高温、低温等极端条件下的安全性测试，以确保电池在实际应用中的安全可靠性。循环寿命与安全性评估安全性评估循环寿命03原电池材料选择与优化设计高能量密度，良好的循环性能，但热稳定性差，安全性有待提高。钴酸锂（LCO）高能量密度，较好的循环性能和安全性能，但成本较高。三元材料（NCM/NCA）热稳定性好，安全性高，循环寿命长，但能量密度相对较低。磷酸铁锂（LFP）成本较低，环境友好，但循环性能和高温性能较差。锰酸锂（LMO）正极材料类型及特点分析石墨硅基负极钛酸锂（LTO）合金类负极负极材料类型及特点分析导电性好，结晶度高，嵌锂容量大，但首次充放电效率低，存在安全隐患。高安全性，快速充放电性能，但能量密度较低。理论比容量高，但充放电过程中体积变化大，导致循环性能差。高比容量，但充放电过程中体积变化大，循环性能差。高离子导电性，良好的电化学稳定性，但易燃易爆，存在安全隐患。有机电解液高安全性，良好的热稳定性，但离子导电性较差。无机固态电解质良好的柔韧性和加工性能，较高的离子导电性，但电化学稳定性有待提高。聚合物电解质电解液种类选择及性能影响作用防止正负极直接接触导致短路，同时允许锂离子通过。要求具有良好的离子导电性、电子绝缘性、化学稳定性和热稳定性。常用的隔膜材料包括聚烯烃微孔膜、陶瓷隔膜等。隔膜材料作用及要求04原电池制造工艺与设备简介涂布将混合好的电极材料涂布在集流体上，形成电极片。原料准...
