书报讨论(第一组)

1、書 報 討 論(第一組)、題目：加電專賣店充電電池與一般電池比較之研究二、出處：台中市立西苑高中國中部理化科展實驗第一小組作品三、作者：1.江振榮 8.林柏宇 27.鄭博仁 30.簡廷軒四、報告者：1.江振榮 8.林柏宇 27.鄭博仁 30.簡廷軒五、時間：2007.9.17六、地點：國三理化實驗室七、摘要： 一般電池使用後，當其電力耗盡，便無法再度使用。但充電電池則不然，充電電池含特殊構造，使其可重複充電在使用。本研究是探討其內部構造之差異，即可充電之原理及原料。電池一般內含電極、電解質、隔膜及外殼，而可使電池重複使用的構造，即是本研究探討重點。研究其材質對效能上的影響，並試圖尋找是否有更便

2、利的替代物質。八、參考資料：充電電池定義：充電電池又稱：蓄電池、二次電池，是可以反復充電使用的電池。常見的有：鉛酸電池（用於汽車時，俗稱“電瓶”）、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池。*可逆反應：所謂可逆反應是指反應物反應為生成物的同時，部份的生成物也可以再反應成反應物。充電電池因為內部的化學反應是可逆反應所以可以再次充電不過電極和電解質會劣化，所以還是有壽命限制一般電池內部的電解質和電極所進行的反應並無法進行可逆反應2.化學平衡：(1)當正、逆反應的反應速率相等時。(2)反應物及生成物的量都不會再減少或增加。(3)平衡時因為外觀上各物質的濃度都不再發生變化，通常會被誤以為反應停 止進行，事實上正

3、、逆反應仍持續進行，只是其速率相等。(4)化學平衡為一種動態的平衡而非停止。3.平衡定律：(1)在一定的溫度、壓力下，可逆反應達到平衡時，生成物濃度的乘積除以反應物濃度的乘積為一常數。(2)此常數為該溫度及壓力下的平衡常數。(3) a b c dDc1 2 c d a b0.充電電池為什麼可以充電：充電電池一般有一共同的電化學特性，即：其中的化學反應是可逆反應，可以通過外加電源，讓電能轉化為化學能，使放過電的電池恢復到原來的狀態。注意：如果其中的化學反應是不可逆的，電池就不能充電，乾電池就是這樣。1.能否將鹼性電池或普通電池用完後充電再用？鹼性電池與普通電池屬一次電池，不宜充電，充電時活性材料

4、的轉化率極低，電池內會產生大量的氣體，使電池內壓力增高，而該兩種電池結構沒有自動洩氣裝置，極易導致電池的爆炸、漏液等危害，故不能再充電使用，歷史上曾多次發生過充電時電池傷人的教訓，敬請消費者注意。但二次堿錳電池在結構上有別於一次鹼性電池是可以充電的。2.充電的電池跟普通的電池的構造有哪裡不同?不可充電電池以及充電電池都可泛稱為乾電池，不可充電電池目前市面上較為普遍的材質有碳鋅及鹼性電池；充電電池較普遍的材質也有鎳鎘及鎳氫電池。但這兩類(一次性及充電的)最大不同點是額定電壓，一次性的電壓為1.5V，充電電池電壓清一色為1.2V。造成電壓的不同是內部原子能階所致，簡單的說是材質的不同。3.如果把普

5、通電池拿去充電會怎樣?為什麼? 會產生氣爆，電池內的化學成分流出，也就表示電池壞掉了。因為所謂一次性就是表示其材質的化學成分是不可逆的，若硬是拿去充電就違背了一次性的原則。乾/溼電池的差別乾電池和溼電池的區分僅限於早期電池發展的那段時期。最早的電池由裝滿電解液的玻璃容器和兩個電極組成。後來推出了以糊狀電解液為基礎的電池，也稱做乾電池,電壓通常較低充電電池的成分充電電池大致可分為下列幾種：鎳鎘、鎳氫、鋰離子等，而其中鎳氫電池與鋰電池則是目前最常見的兩種大哥大電池，無論是何種成分的電池，其組成都含有嚴重影 響環境的重金屬成分，鎳電池分為鎳鎘電池和鎳氫電池。鎳鎘電池電路簡單，充電速度較快，能承載較大

6、電流。每節鎳鎘電池由兩個極板組成，一個是用鎳做的，另 一個是鎘做的，這兩種金屬在電池中發生可逆反應，因此電池可以重新充電。它的最大特點是結實、通話時間長,但它的記憶功能大，如果在充電之前不放電的話， 電池會將前次沒用完的電儲存起來，使電不能充到飽和，含有對環境有害的元素鎘。由於鎳鎘電池重量大、儲電量小、污染性強，加之具有記憶效應，此類電池正逐步退出主流市場。鎳氫電池不含有鎘金屬，分解後對環境的污染很小，是一種安全可靠、有利于環保的電池。它的貯能密度比舊式鎳鎘電池高一倍，不過，這種電池和鎳鎘電池一樣，也有記憶功能，只不過沒有那麼明顯.鎳氫電池儲電量較大，待機時間長，價格也適中，基本上可以滿足一般

7、用戶的需求。*記憶效應 此效應對於早期使用鎳鎘電池最為明顯，當每次充電時，在負極有氫氧化鎘與電極作用，產生金屬鎘而沈積於負電極表面，放電時，負電極表面的金屬鎘反應形成氫氧化鎘，這是溶解沈積的反應，當充放電不完全時，電極內的鎘金屬會慢慢地產生大結晶體而使以後的化學反應受到阻礙，導致電容量在實質的表現上減少，此即所謂【記憶效應】產生的緣由。鎳鎘電池因具有強烈的記憶效應，很容易因充放電不良，而造成可用容量降低，須約在使用十次後，做一次完全充放電，若已有記憶效應時，則可以連續做三次至五次完全充放電來釋放記憶。鎳氫電池因記憶效應較弱，因此約在使用過約五十次時，做一次完全充放電即可。而鋰電池因沒有記憶效應，所以千萬不要放電，否則只會破壞電池結構，損耗電池的使用壽命。*放電：將電池的電力消耗至沒電為止，一般是將電池裝進手電筒內打開開關，直到燈不亮為止。電池的型號俗稱1號2號3號4號5號6號規格(美)DCAAAAAN9V規格(日)20146