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濕電池發明的早還是幹電池發明的早?

幹電池

電池的發展歷史

1800年

亞歷山德羅·伏打發明了世界上第壹塊電池。

1802

威廉·克魯謝克博士設計了第壹塊易於制造的電池。

1836

約翰·丹尼爾改進了電池,以提供穩定的放電電流。

1859

加斯頓·普蘭特發明了可充電鉛酸電池。

1868

喬治·萊克蘭謝開發了壹種使用電解質的電池。

1881年

J.澤鮑特專利幹電池。

1888

蓋斯納博士發明了第壹個幹電池。

1890

托馬斯·愛迪生發明可充電鐵鎳電池。

1896

美國幹電池的大規模生產

1896

發明D型電池。

1899

Waldmar Jungner發明了鎳鎘電池。

1910年

可充電鐵鎳電池的商業化生產

1911年

中國建廠生產幹電池和鉛酸電池(上海交通部電池廠)

1914年

托馬斯·愛迪生發明了堿性電池。

1934

Schlecht和Akermann發明了鎳鎘電池的燒結板。

1947

諾依曼開發了密封鎳鎘電池。

1949

Lew Urry (Energizer)開發了壹種小型堿性電池。

1954

傑拉爾德·皮爾遜、卡爾文·富勒和達裏爾·查平開發了太陽能電池。

1956

勁量。制作第壹塊9伏電池。

1956

中國建第壹家鎳鎘電池廠(風雲設備廠(755廠))

1960左右

聯合碳化物公司。商業化生產堿性電池,中國開始研究堿性電池(由Xi安清華廠等三家公司聯合研制)。

1970左右

免維護鉛酸電池出現。

1970左右

壹次鋰電池很實用。

1976

飛利浦研究所的科學家發明了鎳氫電池。

1980左右

研制了壹種穩定的鎳氫電池用合金。

1983

中國開始研究鎳氫電池(南開大學)

1987

國內改進了鎳鎘電池的工藝,使用泡沫鎳,電池容量提高了40%。

1987之前

中國壹次鋰電池的商業化生產

1989

我國鎳氫電池的研究列入國家計劃。

1990之前

角型(口香糖型)電池出現,

1990左右

鎳氫電池已經商業化生產。

1991年

索尼。可充電鋰離子電池的商業化生產

1992

Karl Kordesch、Josef Gsellmann和Klaus Tomantschger獲得了堿性充電電池的專利。

1992

電池技術公司生產堿性充電電池。

1995

中國鎳氫電池的商業化生產已初具規模。

1999

可充電鋰聚合物電池的商業化生產

在2000年

中國鋰離子電池的商業化生產

2000年以後

燃料電池和太陽能電池已經成為全世界關註的新能源發展問題的焦點。

電池發展史從1836年丹尼爾電池誕生到1859年鉛酸電池發明,到1883年氧化銀電池發明,到1888年電池商業化,到1899年鎳鎘電池發明,再到19065438年鎳鎘電池發明。然而,二戰後,電池技術進入快速發展期。首先為了滿足重載應用的需要,開發了堿性鋅錳電池,1951年密封鎳鎘電池。1958,Harris提出用有機電解液作為壹次鋰電池的電解液,70年代初開始用於軍用和民用。隨後,基於環保考慮,研究重點轉向電池。鎳鎘電池在20世紀初商業化後,於80年代迅速發展。

隨著人們環保意識的增強,鉛、鎘等有毒金屬的使用越來越受到限制,因此有必要尋找能夠替代傳統鉛酸電池和鎳鎘電池的新型充電電池。鋰離子電池自然成為強有力的候選之壹。

鋰離子電池是1990左右發明的。1991年鋰離子電池商業化。1995年發明聚合物鋰離子電池,1999年商業化。現代社會,電池的應用範圍已經從40年代的手電筒、收音機、汽車、摩托車的啟動電源發展到現在的40-50用途。從電子表、CD機、手機、MP3、MP4、相機、攝像機、各種遙控器、刮胡刀、手槍鉆、兒童玩具等。從醫院、酒店、超市、電話交換機等場合的應急電源,到電動工具、拖船、拖車、叉車、輪椅、高爾夫運動車、電動自行車、電動汽車、風力發電站、導彈、潛艇、魚雷等軍用電池。還有可以滿足各種特殊要求的特殊電池。電池已經成為人類社會不可或缺的便捷能源。

中國電池的發展

中國第壹家電池廠於1911年誕生於上海。1921第壹家專業鉛蓄電池廠上海電池廠也在上海建成。1941年開始在延安的軍委三局所屬電信材料廠生產鋅錳幹電池,維修鉛酸蓄電池。1957年,機電部電料局化學電源研究室成立,1958年成為全國第壹個專業研究所,即機械部化學電源研究所(原電子工業部天津電源研究所)。65438-0960,中國第壹家堿性電池廠——風雲設備廠在河南新鄉正式驗收投產。20世紀90年代初,國家開始攻關“863”課題,使鎳氫電池生產迅速發展。未來,中國開始攻關“863”鋰離子電池,希望推動鋰離子電池及其材料的國產化。

中國發展鋰離子電池生產的必要性

對於中國目前的電池行業來說,主要問題是環境汙染和資源浪費嚴重。就環境汙染而言,由於我國電池行業自動化、機械化程度低,很多企業多以手工操作,導致生產過程汙染大,對工人健康危害大。幹電池行業被戲稱為“汙染企業”和“黑色產業”。這些汙染物主要包括MnO2粉末、HgO、瀝青煙、煙塵、石蠟煙等。其中,汞是最受關註的劇毒重金屬,極微量的汞對人體的毒性很大。目前發達國家已經宣布從1994開始禁止生產和進口汞電池。目前國內大部分廠家還在生產汞電池。鉛酸蓄電池行業的主要汙染物是鉛、氧化鉛粉塵、酸霧和廢酸。鉛也是壹種有毒重金屬,慢性鉛中毒主要表現為神經系統損害、腎功能障礙和貧血。鎘鎳電池使用的原料多為粉末,也存在粉塵汙染問題。而且,鎘毒性很大,可以在腎臟和骨骼中積累,造成腎功能障礙。此外,骨骼中的鈣被鎘取代,使骨骼變得柔軟和疼痛。此外,堿霧和廢酸也是重要的汙染物。鋅錳幹電池經常出現銅銹和滲漿,部分MH-Ni電池在使用中總出現噴堿或爆裂。很大比例的鉛酸電池還是老式的開芯電池,使用中還存在氣酸現象。

大量廢棄的電池浪費了大量有用的材料。比如幹電池的銀電池,國內基本不回收,低值鋅錳幹電池的利用效果更差。

為了減少汙染,保護環境,維護生態平衡,保護地球上有限的資源,我們應該盡可能地擴大資源的種類,選擇豐富的資源,利用有利於環境保護的資源。因此,鋰離子電池成為我國必須發展的壹種電池。

堿性鋅錳電池的發展歷史

迄今為止,鋅錳電池的發展經歷了漫長的演變過程。早在1868年,法國工程師喬治·萊克蘭就以二氧化錳和碳粉為陽極粉末,將其壓制成多孔陶瓷的圓柱體,插入碳棒集流體作為陽極,將鋅棒部分插入溶液中作為陰極,以20%氯化銨水溶液作為電解液,以玻璃瓶作為電池容器,制成了第壹個鋅錳濕電池。1886年,Gais將氯化銨的水溶液變成由氯化銨、氯化鋅、石膏和水組成的糊狀物,將鋅片制成電池用的圓柱形容器,用石蠟密封,從而制成了原始電池的雛形。不久之後,面粉和澱粉被用作電解質溶液的膠凝劑,大大提高了鋅錳電池的便攜性,為其工業化生產和廣泛使用奠定了良好的基礎。1890左右,這種電池在世界各地投入工業化生產。

1870左右采用鋅汞齊陽極,減少鋅自放電。1877對碳棒進行了浸蠟處理,防止碳棒爬行,減少金屬集流體的腐蝕。

1923用乙炔黑代替石墨粉,容量提高了40%-50%。1945中電解二氧化錳在電池中的應用進壹步提高了鋅錳電池的放電性能。但是隨著時代的發展,普通堿性鋅錳電池已經不能滿足市場需求。

早在100年前,就有人提出用鋅做負極,MnO2 _ 2做正極,KOH或NaOH做電解液。在漫長的研究過程中,主要集中在四個方面:壹是用粉末多孔鋅電極代替片狀電極,降低放電電流密度,解決鋅片在堿性溶液中易鈍化的缺點;其次,采用反極結構,增加MnO2的填充量,匹配正負極容量;第三步,將鋅粉汞齊化,向堿溶液中加入ZnO,解決鋅在堿溶液中的腐蝕;四是密封結構和密封材料的改進,解決爬堿現象。

直到1950代,堿性鋅錳電池才在鋅錳幹電池的基礎上研制成功。它以鋅粉為負極,電解二氧化錳為正極,NaOH或KOH為電解液,大大提高了電池的性能。它不僅容量高,而且適合大電流連續放電。還具有優異的低溫性能、儲存性能和抗滲漏性能。

而之前的堿錳電池,需要控制堿性溶液中負極鋅粉的氣體含量。當時電池用汞量很大,在2%到6%之間。20世紀80年代末,隨著人們環保意識的加強,掀起了無汞堿錳電池的研究熱潮,尋找有機或無機緩蝕劑替代鋅粉中的汞及合金元素(主要是al、Bi、in、Pb)成為主要研究方向。到20世紀90年代中期,無汞堿錳電池已經進入市場。

同時,自20世紀60年代以來,可充電堿性Zn-Mn二次電池已經得到了廣泛的研究。經過30多年的研究,取得了突破性進展,但由於放電深度淺,循環壽命短,壹直沒有商業化。

21世紀以來,堿性鋅錳電池發展迅速,有取代普通鋅錳電池等電池的趨勢。同時,電器的發展對堿錳電池的高容量、大電流放電提出了更高的要求。因此,未來堿錳電池的研究將主要集中在高功率大負載放電性能、電池容量提高和儲存壽命提高方面。