電池未啥有分鹼性電池.乾電池.........？ - 社會議題

By Caitlin
at 2004-12-05T00:00

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電池種類一大堆，要怎界定一顆電池是什們等級，還有市面上電池大致上可分為哪及種？簡單扼要即可

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By Hedwig
at 2004-12-05T17:53

電池
鉛電池
鉛電池的放電與充電乃為一可逆反應，放電時，化學能轉變為電能，充電時，電能轉變成化學能。而鉛電池所用到的硫酸的密度約為1.24公克／立方公分；此為一大約數字，因為鉛電池所用到的硫酸比重並無絕對規格，自1.24至1.3都有。不同比重選定的依據是：
放電反應必要的硫酸量
避免腐蝕隔離板
電池的容積
重量的限制
使用場所的溫度
錳乾電池
常見的乾電池為錳乾電池，正極反應中獲得電子的是MnO2，不是碳。石墨粉是用來減少電阻，氯化氨是主要的電解液。另外加入若干量的氯化鋅，雖然與電池放電反應無直接關係，但是能防止鋅殼的腐蝕。
水銀電池
水銀電池正極為氧化汞與石墨粉的混合物，負極為汞齊化的鋅粉，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。放電時其化學反應如下：
正極反應：HgO＋H2O＋2e－→Hg＋2OH－
正極反應：Zn＋2OH－→ZnO＋H2O＋2e－
全反應：Zn＋HgO→ZnO＋Hg
放電時的電壓為1.35伏特，極為安定，而且經常時間貯藏，其電壓幾乎不變。
其他各種起電裝置
化學電池
化學電池提供的電動是取決於不同的兩極，兩極間的電解液一方面傳遞電荷，一方面在參與化學變化終將化學能轉換成電位能，伏打電池Zn（鋅）板供出電子，電子經外導線進入銅（Cu）極，電池內部電解液中若含約1莫耳濃度的Zn2＋、Cu2＋離子，則電動勢約為1.10伏特，整個電極提供的電動勢，和當時的金屬游離能和電解液裡金屬離子濃度等都有關係。
取鋅銅片各五片，用浸以食鹽水的衛生紙夾於鋅、銅兩片之間，將「鋅、紙、銅」視作一小電池串聯起來（鋅紙銅、鋅紙銅…鋅紙銅疊成一疊）。用微伏特計（mV）度量鋅銅兩極間的電壓，可見指針偏轉。
熱電偶提供的微小電壓
兩種不同金屬，例如Cu及Cs焊接在一起，Cs的電子要脫離物質表面的束縛所需的能稱為「功函數」（work function），其值約為1.8eV，而銅約為4.45eV，故在接觸點高溫處，Cs放出電子比Cu容易，提供一電子流由Cs到Cu。在此情形下，在另一端的Cu為正極，Cs為負極，用微伏特計可以測出其電壓。
熱梯度產生的電壓
同一金屬，一端加熱，則加熱一端的電子向低溫處擴散，低溫端與高溫端成一微小電壓。（可自製）
太陽電池
矽製太陽電池最高效率可將太陽能的12％～14％轉換成電位壓，主要是在矽晶體滲入硼（叫P-type半導體）及磷（成N-type半導體），使一但遭受日光照射時，電子及電洞脫離束縛，擴散作用形成正負極而提供電壓。
銀電池
銀電池的正極材料可採用Ag2O或AgO，負極的材料用汞齊化的鋅粉，電解液為31～35％KOH溶液。放電時其化學反應如下：
正極反應：Ag2O＋H2O＋2e－→2Ag＋2OH－
正極反應：Zn＋2OH－→ZnO＋H2O＋2e－
全反應：Zn＋Ag2O→ZnO＋2Ag
其電壓為1.83伏特。
鹼性電池
鹼性電池與乾電池均使用Zn及MnO2作為其產生電能的反應物，主要不同的地方世介於這兩反應物間之電解質，在鹼性電池中為氫氧化鉀與高分子膠形成之鹼性的膠體物質，而乾電池則是NH4Cl．ZnCl2．H2O之酸性膠狀電解質，因此二者的半反應亦不同，在乾電池中為：
Zn→Zn2＋＋2e－
2MnO2＋2NH4＋＋2e－→Mn2O3＋2NH3＋H2O
鹼性電池中則為：
Zn＋2OH－→Zn(OH)2＋2e－
2MnO2＋2H2O＋2e－→2MnO(OH)3＋2OH－
由於鹼性電池中在鋅極上消耗的OH－可以由MnO2電極中生成的OH－補充。因此一般而言，有較多的好處，如電壓可以在放電時仍保持1.5V，而且電池單位體積中的儲存能量較高，同時也可以保持較久。
一般電池中均含有重金屬或毒性較的物質，例如鉛酸電池含鉛，鎳鎘電池含鎘，還有鋅汞電池含汞。這些電池在使用上，均嚴格要求密封包裝，避免有毒物質外洩，然而運送或使用過程中的碰撞，或長時間的腐蝕等，均可能造成這些毒性物質外洩污染環境，因此有發展不含重金屬或有毒物質電池的構想。例如燃料電池用氫氣及氧氣做燃料或鋁氧電池，但真正完全沒有環境污染之電池距實用階段均還有距離。
生物體內的電池
電鰻是怎樣利用電來攻擊其他的動物呢？一條強壯的電鰻可以產生600伏特的電壓，電流可高達1安培。電鰻總是在海裡放電嗎？它自己也在海水裡，為什麼它自己不會遭到電擊？
海裡有些動物具有判定方向的能力，人們才猜測到有幾種動物有感受微弱電場的能力。這些電場可能是因為海流穿過地球磁場所產生的。首先要證明運動的水能產生電場，其次是要解釋動物如何感受這樣微弱的電場。
答：電鰻體內有一些細胞就像小型的疊層電池，當它被神經信號所激勵時，能禿然使離子流通過它的細胞膜。電鰻體內從頭到尾都有這樣的細胞，就像許多疊在一起的疊層電池。當產生電流時，所有這些電池（每個電池電壓約15伏）都串聯起來，這樣在電鰻的頭和尾之間就產生了很高的電壓。許多這樣的電池組又並聯起來，這樣就能在體外產生足夠大的電流。用這些電流足以將它的獵物或天敵擊暈或擊斃。有一種電鯆擁有每個約1000塊的疊層電池，並將2000個這樣的電池並聯在一起。如果將所有這些電池都串聯起來，不但會使魚變得太長而且電流將變得太大，以致會使這些電池損壞。採取並聯的連接方式，可使各電池的電流減小，而總的電流卻不變。淡水裡的電魚需要更多的電池串聯在一起，因為淡水的電阻較大，產生同樣的電流需要更高的的電壓。

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