化学自习室移动版

一、问：什么是电池？

答：广义的电池(Battery)是一种将其它形式的能量直接转换为直流电的装置。电池按转换能量方式分两大类，一类是物理电池，如太阳能电池；另一类是化学电池，即把化学能转变为电能的装置，一般又称化学电池或化学电源。

二、问：电池的基本结构？

答：任何一种电池由四个基本的主要部件和一些附件组成，四个主要部件是两个不同材料的电极、电解质、隔膜、外壳等。

三、问：常用电池有多少种类？

答：化学电池按工作性质分一次电池（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、全密封铅酸蓄电池等。 

四、问：电池是谁最早发明的？

答：1800年意大利科学家伏打(Volta)发明的“伏打电池”是世上第一个电池。

五、问：什么是锌—锰干电池？

答：锌—锰电池又称勒克兰社(Leclanche)电池，是法国科学家勒克兰社(Leclanche)于是 1968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的氯化铵(NH4cl)、氯化锌(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。
六、问：什么是碱性锌锰电池？

答：指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，采用了与酸性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。

七、问：什么是一次电池？

答：一次电池指电池放电后，不能用简单的充电方法使活性物质复原而继续使用的电池，如锌—锰电池等。

八、问：什么是二次电池？

答：指电池放电后，可通过充电的方法，使用活性物质复原而继续使用，而这种充放电可达到数十次到数千次循环，如锂离子电池等。 

九、问：什么是锌？

答：锌是一种灰白色的金属，微带蓝色。符号“Zn”，原子序数30，比重7.14g/cm3，熔点419.50C，沸点9070C。锌广泛用于电镀工业及制造黄铜等，锌粉是有机合成工业重用的还原剂。锌在自然界以闪锌矿、菱锌矿的形式存在，锌矿常与铅、银、镉等共存成为多金属矿。

十、问：什么是锰？

答：锰是自然界分布较广的一种元素，约占地壳重量的0.085%，它主要以氧化物形式存在。锰是银灰色金属，符号：Mn，原子序数25，原子量54.94，比重7.4g/cm3，熔点12500C，是一种难熔的重金属。锰是炼钢工业不可缺少的原料，在自然界中主要以软锰矿形式存在。

十一、问：什么是二氧化锰？

答：二氧化锰是锰无素的重要氧化物，是软锰矿的主要成分，呈黑色或黑棕色的粉末，不溶于水是重要的氧化剂。

十二、问：什么是汞？

答：汞俗称“水银”，符号“Hg”，原子序数80，原子量200.6，为银白色液态金属，易流动，密度13.546g/cm3，熔点-38.890C，沸点356.950C，汞蒸气吸入人体会产生慢性中毒，汞用于制水银灯等，广泛用于科学测量仪器中。

十三、问：什么是汞齐？

答：汞溶解金属如钠、钾、锌等形成液态或固态合金。

十四、问：什么是镍？

答：镍为银白色金属，符号：Ni，原子序数28，原子量58.69，密度8.902g/cm3。镍能与许多金属组成合金，主要与铁作合金以制造特种钢，在现代各项工业中都得到广泛利用。

十五、问：什么是镉？

答：镉是银白色软金属，符号：Cd，原子序数48，原子量112.41，密度8.64g/cm3，熔点320.90C，沸点767.30C。镉主要存在于锌的各类矿石中，镉抗腐蚀性强，熔点低，具有优良的导电性能，在工业上用途极广。

十六、问：什么是极化现象？

答：指干电池工作时，正极产生氢，(H+)以气泡形式存在，阻碍反应进行的现象。

十七、问：什么是锌锰电池的气胀？为什么会发生？

答：指锌锰电池在使用或贮存期间，有时封口剂被顶开，底部鼓气，电池鼓肚现象，尤其在高温季节时有发生。主要原因是电池内部负极自放电产生气体，造成的。

十八、问：什么是锌锰电池的出水冒浆现象？为什么会发生？

答：指电池在使用期间，特别是较大电流放电时或电池短路时发生电解液外溢的现象，造成电池不能使，使电器遭到腐蚀或损坏。 主要原因是电池密封不牢固造成。

十九、问：什么是绿铜帽现象？

答：指铜帽发生腐蚀，由于腐蚀的产物是碱式碳酸铜为绿色。

二十、问：什么是低汞电池？

答：汞含量占电池总重量小于0.025%。

二十一、问：什么是无汞电池？

答：汞含量占电池总重量小于0.0001%。

二十二、问：什么是绿色环保电池？

答：指近年来已投入使用和正在研制的一类高性能、无污染电池，包括目前已投入使用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池、正在推广使用的无汞碱性锌锰原电池，及燃料电池、太阳能电池(光伏电池)等。

二十三、问：什么是铅蓄电池？

答：1859年法国普兰特(Plante)发明的。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。采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。

二十四、什么是镉镍电池和金属氢化物电池？

答：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的，是小型二次电池主导产品。

二十五、问：什么是锌银电池？

答：指锌作负极活性物质，氧化亚银或氧化银作正极活性物质制成电池分为一次锌银电池和锌银蓄电池两种。

二十七、问：什么是锂电池？

答：指以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称锂电池，分为一次锂电池和二次锂电池。

二十八、问：什么是锂离子电池？

答：指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极，LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2等作正极，混合电解液如LipF6的碳酸乙酯/碳酸甲乙酯水溶液作电解质液制成的电池。

二十九、问：什么是镍氢电池？

答：指负极材采用储氢合金代替镉工作的电池，具有高容量、长久耐用等特点。

三十、问：什么是燃料电池？

答：指一种利用燃料(如氢气或含氢燃料)和氧化剂(如纯氧或空气中的氧)直接连续发电二十一的装置。它具有效率高、电化学反应转换效率可达40%以上，且无污染气体排出的特点。

三十一、问：镉与人类生活的关系？

答：镉是人体必须的微量元素，人体中的镉主要是从出生后从环境中摄取并蓄积的金属。主要蓄积在肝肾内。镉主要来自于被污染的土壤和植物，植物的根部对镉有特殊的吸收和富集作用。急性镉中毒为镉烟雾吸入导致，首先出现呼吸道刺激症状，口干、流涕、咽痛等，伴头昏、头痛、乏力、寒战、发热等症状，严重导致急性肝坏死或急性肾功能衰竭，慢性中毒主要病变是肺气肿和肾脏损害。如日本富山县神通川流域，发现一种怪病，因患者全身剧烈疼痛，称为“痛痛病”，亦称“骨痛症”。1968年经过调查研究，证实由于神通川上游一工厂镉污染了河水、土壤和稻田导致。从此“痛痛病”被日本称为“第一号公害病”。

三十二、问：锌与人类生活的关系？

答：锌是人体必须的微量元素，是构成人体多种蛋白质所必须的元素。锌对人体的酶代谢、与维生素及人体的生长发育、免疫功能有直接影响。正常成年人体内含锌总量约为2—2.5g，婴幼儿及儿童生长发育迅速，每天约需要0.2—1.2mg/kg，成年人每天约需要10—15mg，妇女及妊娠期每天约需要25mg。缺锌可导致营养性侏儒症、肠原性肢体皮炎等疾病。空气、水源、食品被锌污染，可造成锌过量进入人体，引起锌中毒。出现腹痛、腹泻、厌食、昏睡等症。慢性锌中毒可导致贫血、高血压、冠心病等疾病。

三十三、问：锰与人类生活的关系？

答：锰是人体必须的微量元素，参与人体糖、脂肪代谢。人体共含锰12—20mg，正常成人每天需要摄入5—10mg，儿童约需0.2—0.3mg。缺锰导致侏儒症、贫血等疾病。锰含量过高可导致脑血管疾病。慢性锰中毒早期以神经衰弱症候群和自主神经功能障碍为主，晚期出现典型的震颤性麻痹症候群。

三十四、问：镍与人类生活的关系？

答：镍是人体必须的微量元素，与人体的酶代谢、血液系统、肝脏细胞有一定的关系。

正常成人体内含镍6—10mg，成人每天需摄入0.4mg。缺镍可引起血液系统和神经系统等疾病。镍中毒能使细胞恶变，有致癌作用，可引发冠心病，过敏性皮损等疾病。

三十五、问：汞的危害？

答：自然界的汞主要以硫化汞的形式存在，金属汞在常温下能蒸发，如果把含汞工业废渣、废气任意排放，会造成大气、土壤、水体的污染，汞离子进入血液与血浆蛋白和血红蛋白还可导致细胞损害，最主要作用于肾和神经系统。慢性汞中毒导致肾病综合症、神经衰弱等疾病。如：日本20世纪中期，水俣湾附近的水俣市的居民尤其是渔民出现：头痛、头晕等的症状,后来查明，是由于工厂排出的汞污染水体导致，由于*近水俣市故又称：“水俣病”。

三十六、目前我国电池生产的现状？

答：据中国电池工业协会提供的数字：2000年我国生产电池总量170亿支，其中出口130亿支，但同时进口30余亿支，国内市场消费量70—80亿支。

三十七、目前北京市的电池消费现状？

答：据北京市有关管理部门提供的数字：1998年，北京市年消费电池总量约2亿余支，折合重量约6000余吨。

三十八、目前世界上常用的废电池处理方法有哪些？

答：目前世界上常用的处理方法有火法、火法—湿法联合方法、湿法。

三十九、什么是火法？有什么特点？

答：火法指利用焚烧产生高温回收处理的工艺方法。

火法优点是效率高，但同时汞蒸气的污染很难控制，回收资源化程度低，投资高。

四十、什么是湿法？有什么特点？

答：湿法指处理工艺在水溶液中进行的方法。

湿法不会造成汞蒸发，工艺过程容易控制，回收资源化程度高等特点。

四十一、“公称电压”是怎样确定的？规定它有什么作用？
“公称电压”顾名思义是大家公认的电压体系，就像220V是我们国家规定的家用交流电的“公称电压”一样，电池的“公称电压”其值规定在：当电池较小电流放电时的电压平台附近。所以它低于电池的开路电压，又高于较大电流工作时的负载电压。它的作用是为用电器的设计提供参考，也为电池使用者更换电池时提供依据。有关标准规定“每个电池必须标明公称电压和正负极性”。使用者也应注意：“大小形状即使相同，如公称电压不同的电池不能互换。”

目前市场流行的电池体系及公称电压是：

“锌锰”/“碱锰” 1.5V

“镍镉”/“镍氢” 1.2V

“铅酸”2.0V “锂锰”3.0V

“锂硫”2.7V “锂氯”3.6V “锂钴” 3.8V

（从资料上看，也有标注3.6V和3.7V的,那是因为随着电池材料的改进，充电电压有所提高，电压平台也有所提高。规定3.8V是比较合理的。）