化学电源的起源、应用及发展

一、化学电源的起源

化学电源俗称电池，是将化学能直接转变为电能的装置。世界上第一个电池（伏打电池）是在1800年由意大利人亚历山大发明的。这个电池由铜片和锌片交叠而成，中间隔以浸透盐水的毛呢。

1859年，普朗特发明了铅酸电池。1881年，富蒙、布鲁希制成的涂膏式极板为铅酸电池奠定了基础。

1865年，勒克朗谢发明了锌一二氧化锰湿电池。该电池用MnO：作正极，锌片作负极，20%氛化钱水溶液作电解液。1886年，勒克朗谢用氛化锌、石膏粉和

水混合而成的糊状物代替氛化按水溶液，用炭棒代替炭片，将锌片制作成兼作容器的筒形，锌筒上部用石膏封口，这就是锌～锰干电池的最初形式。后人为纪念

勒克朗谢的功绩，把锌一锰电池称为勒克朗谢电池。

1890年，锌一锰电池投入生产。1910年，将石膏糊状物致进为淀粉凝胶体，一直沿用至今。1901年，美国著名科学家爱迪生发明了碱性蓄电池，至此，世界上最重要的三大类电池均相继诞生，并逐步得到应用和投入生产。在二战期间，由于军事应用迅猛增加和新材料的产生，并随着锌一锰干电池以乙炔黑代替石墨，以电解锰粉代替天然锰粉，使性能大大提高。由于科研、军用、民用、航天、环保等部门不断提出新的要求，一系列现代新化学电源相继诞生，如高性能理离子电池、燃料电池、热电池、固体电解质电池以及无汞锰干电池、镍电池等。

二、化学电源的应用

化学电源由于具有以上优点，在以下各种领域获得了极其广泛的应用：—民用方面如生活照明、家用电器、声象设备、电子钟表、电子玩具、电动工具、医疗电子等。—工业方面如无线通讯、邮政电信、便携电脑、仪器仪表、机电设备、矿山机械、应急照明、备用电源等。交通方面如火车、汽车、吊车、拖拉机、飞机、船舶等的启动电源和照明电源，电瓶车、电动汽车等的动力电源。军用方面如坦克、战车、舰船、潜艇、飞机、导弹。宇航方面如人造卫星、航天飞机、飞船轨道站等。

三、化学电源的发展热点

随着以信息、通讯、视听为主导的电子产品设备的便携化、无绳化、多功能化，以及对电池提出的电流大、重量轻、体积小、无污染、使用寿命长等要求，各国都在致力发展新一代电池。其发展热点有以下一些方面：

（1）一次电池朝高容量、无水银、碱性化方向发展，锰干电池渐趋萎缩，碱锰电池比例逐渐增大。

（2）二次电池中，镍氢和锉离子电池将逐渐挤占镍福电池原有的市场份额，从而打破镍锡电池一统天下的格局。1992年，索尼公司率先解决锉金属电镀安全间题，开始批量生产锉离子电池。可以预见，在不久的将来，理离子电池将会找到大幅度降低成本的措施，届时，镍锅电沦、镍氢电池和铿离子电池将形成三足鼎立的大好局面。

（3）新一代智能电池成为电池产业当前研究发展的方向。智能电池最重要的特征是通过与充电器或与使用电池设备的接口获得电池运行的信息，使用户能合理地管理充电和用电时间。为此，必须在电池或电他组内安装特种功能的IC，或者通过充电器、使用电他的设备来实现这种智能。

性能优越的锂离子电池（现如今已经广泛用于手机移动电源）、金属氮化物一镍电池、可充无汞碱性锌一锰电池、燃料电池将是21世纪最受欢迎的绿色电池并挤占电池市场。随着人们生活水平的提高和电池技术的发展，以电池为能源的电动汽车将逐步取代部分燃油汽车。新型化学电源的时代已经到来。

（4）电动汽车召唤新的化学电源。当今汽车工业高速发展所引发的石油能源枯竭和环境污染是探深困扰人类的两大优患。即使在每辆汽车上装上尾气催化处理装置，将有害气体排放量降低到1/10，全球每日汽车排放的有害气体仍高达数百万吨。国际公认，解决汽车污染和牙发汽车用新能源的最佳方案是电动汽车。电动汽车可在夜间用电低峰时充电，使电力负荷日夜得到均衡，因此在相当一段时间内，电动汽车的增加，无需发电厂和变电设备扩容。美国加利福尼亚州已立法：从1996年开始，汽车产量中的2肠应是电动汽车，以后每年增长一个百分点，并且免除电动汽车的一切税收，以鼓励电动汽车的发展。尽管电动机、控制系统、微处理器和轻型材料等都是电动汽车研究开发中必须解决的间题，但决定电动汽车性能和价格的关键却是化学电池。电动汽车对充电电池的基本要求是高的比能量、比功率，长寿命和合理的价格。

（5）移动电源，俗称“充电宝”，是一款可以给其他电子产品提供续航电量的产品。大（巨）屏phone、各种PAD，智能穿戴，已经走进人们的生活，成为更多人身上不可或缺的物件，移动电源也进入了人们的生活。随着移动终端向小型化便携化方向发展，消费者对移动电源性能方面的需求更加旺盛的。据市场方面的调研，在这种庞大的需求下，移动电源市场爆发式的增长起来。虽然不能说哪些品牌将在这个市场上被淘汰，但未来的市场中，将是一个品牌集中化的市场。随着移动终端的小型化、薄型化、轻量化等方向的发展，预计未来具有大容量的移动电源更具有市场地位。科技与时俱进，自主研发也越来越符合市场的潮流，也会得到更多的消费者的认可。外观美观，实用，工艺精湛的产品也是消费者的首选。移动电源市场会走向细分化，要想在市场上占有一席之地，就得随时掌握市场变化，消费者的需求，从自身实力中找到突破口，提高产品的性能和质量。

移动电源的下一步朝着多功能的方向发展，3G无线路由器、分享手机的3G网络以及DLNA等功能开始出现在移动电源上。其实这些功能就是在传统移动电源的基础上，加入相应的功能模块。虽然实现起来并不复杂，但是这种创新的精神还是值得鼓励。最为常见的就是移动电源加入3G无线路由器模块，再用电线与其相连，一个带3G无线路由器的移动电源就是这么产生的，实现起来也不复杂。

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