湿电池发明的早还是干电池发明的早?
电池的发展历史
1800年
亚历山德罗·伏打发明了世界上第一块电池。
1802
威廉·克鲁谢克博士设计了第一块易于制造的电池。
1836
约翰·丹尼尔改进了电池,以提供稳定的放电电流。
1859
加斯顿·普兰特发明了可充电铅酸电池。
1868
乔治·莱克兰谢开发了一种使用电解质的电池。
1881年
J.泽鲍特专利干电池。
1888
盖斯纳博士发明了第一个干电池。
1890
托马斯·爱迪生发明可充电铁镍电池。
1896
美国干电池的大规模生产
1896
发明D型电池。
1899
Waldmar Jungner发明了镍镉电池。
1910年
可充电铁镍电池的商业化生产
1911年
中国建厂生产干电池和铅酸电池(上海交通部电池厂)
1914年
托马斯·爱迪生发明了碱性电池。
1934
Schlecht和Akermann发明了镍镉电池的烧结板。
1947
诺依曼开发了密封镍镉电池。
1949
Lew Urry (Energizer)开发了一种小型碱性电池。
1954
杰拉尔德·皮尔逊、卡尔文·富勒和达里尔·查平开发了太阳能电池。
1956
劲量。制作第一块9伏电池。
1956
中国建第一家镍镉电池厂(风云设备厂(755厂))
1960左右
联合碳化物公司。商业化生产碱性电池,中国开始研究碱性电池(由Xi安清华厂等三家公司联合研制)。
1970左右
免维护铅酸电池出现。
1970左右
一次锂电池很实用。
1976
飞利浦研究所的科学家发明了镍氢电池。
1980左右
研制了一种稳定的镍氢电池用合金。
1983
中国开始研究镍氢电池(南开大学)
1987
国内改进了镍镉电池的工艺,使用泡沫镍,电池容量提高了40%。
1987之前
中国一次锂电池的商业化生产
1989
我国镍氢电池的研究列入国家计划。
1990之前
角型(口香糖型)电池出现,
1990左右
镍氢电池已经商业化生产。
1991年
索尼。可充电锂离子电池的商业化生产
1992
Karl Kordesch、Josef Gsellmann和Klaus Tomantschger获得了碱性充电电池的专利。
1992
电池技术公司生产碱性充电电池。
1995
中国镍氢电池的商业化生产已初具规模。
1999
可充电锂聚合物电池的商业化生产
在2000年
中国锂离子电池的商业化生产
2000年以后
燃料电池和太阳能电池已经成为全世界关注的新能源发展问题的焦点。
电池发展史从1836年丹尼尔电池诞生到1859年铅酸电池发明,到1883年氧化银电池发明,到1888年电池商业化,到1899年镍镉电池发明,再到19065438年镍镉电池发明。然而,二战后,电池技术进入快速发展期。首先为了满足重载应用的需要,开发了碱性锌锰电池,1951年密封镍镉电池。1958,Harris提出用有机电解液作为一次锂电池的电解液,70年代初开始用于军用和民用。随后,基于环保考虑,研究重点转向电池。镍镉电池在20世纪初商业化后,于80年代迅速发展。
随着人们环保意识的增强,铅、镉等有毒金属的使用越来越受到限制,因此有必要寻找能够替代传统铅酸电池和镍镉电池的新型充电电池。锂离子电池自然成为强有力的候选之一。
锂离子电池是1990左右发明的。1991年锂离子电池商业化。1995年发明聚合物锂离子电池,1999年商业化。现代社会,电池的应用范围已经从40年代的手电筒、收音机、汽车、摩托车的启动电源发展到现在的40-50用途。从电子表、CD机、手机、MP3、MP4、相机、摄像机、各种遥控器、刮胡刀、手枪钻、儿童玩具等。从医院、酒店、超市、电话交换机等场合的应急电源,到电动工具、拖船、拖车、叉车、轮椅、高尔夫运动车、电动自行车、电动汽车、风力发电站、导弹、潜艇、鱼雷等军用电池。还有可以满足各种特殊要求的特殊电池。电池已经成为人类社会不可或缺的便捷能源。
中国电池的发展
中国第一家电池厂于1911年诞生于上海。1921第一家专业铅蓄电池厂上海电池厂也在上海建成。1941年开始在延安的军委三局所属电信材料厂生产锌锰干电池,维修铅酸蓄电池。1957年,机电部电料局化学电源研究室成立,1958年成为全国第一个专业研究所,即机械部化学电源研究所(原电子工业部天津电源研究所)。65438-0960,中国第一家碱性电池厂——风云设备厂在河南新乡正式验收投产。20世纪90年代初,国家开始攻关“863”课题,使镍氢电池生产迅速发展。未来,中国开始攻关“863”锂离子电池,希望推动锂离子电池及其材料的国产化。
中国发展锂离子电池生产的必要性
对于中国目前的电池行业来说,主要问题是环境污染和资源浪费严重。就环境污染而言,由于我国电池行业自动化、机械化程度低,很多企业多以手工操作,导致生产过程污染大,对工人健康危害大。干电池行业被戏称为“污染企业”和“黑色产业”。这些污染物主要包括MnO2粉末、HgO、沥青烟、烟尘、石蜡烟等。其中,汞是最受关注的剧毒重金属,极微量的汞对人体的毒性很大。目前发达国家已经宣布从1994开始禁止生产和进口汞电池。目前国内大部分厂家还在生产汞电池。铅酸蓄电池行业的主要污染物是铅、氧化铅粉尘、酸雾和废酸。铅也是一种有毒重金属,慢性铅中毒主要表现为神经系统损害、肾功能障碍和贫血。镉镍电池使用的原料多为粉末,也存在粉尘污染问题。而且,镉毒性很大,可以在肾脏和骨骼中积累,造成肾功能障碍。此外,骨骼中的钙被镉取代,使骨骼变得柔软和疼痛。此外,碱雾和废酸也是重要的污染物。锌锰干电池经常出现铜锈和渗浆,部分MH-Ni电池在使用中总出现喷碱或爆裂。很大比例的铅酸电池还是老式的开芯电池,使用中还存在气酸现象。
大量废弃的电池浪费了大量有用的材料。比如干电池的银电池,国内基本不回收,低值锌锰干电池的利用效果更差。
为了减少污染,保护环境,维护生态平衡,保护地球上有限的资源,我们应该尽可能地扩大资源的种类,选择丰富的资源,利用有利于环境保护的资源。因此,锂离子电池成为我国必须发展的一种电池。
碱性锌锰电池的发展历史
迄今为止,锌锰电池的发展经历了漫长的演变过程。早在1868年,法国工程师乔治·莱克兰就以二氧化锰和碳粉为阳极粉末,将其压制成多孔陶瓷的圆柱体,插入碳棒集流体作为阳极,将锌棒部分插入溶液中作为阴极,以20%氯化铵水溶液作为电解液,以玻璃瓶作为电池容器,制成了第一个锌锰湿电池。1886年,Gais将氯化铵的水溶液变成由氯化铵、氯化锌、石膏和水组成的糊状物,将锌片制成电池用的圆柱形容器,用石蜡密封,从而制成了原始电池的雏形。不久之后,面粉和淀粉被用作电解质溶液的胶凝剂,大大提高了锌锰电池的便携性,为其工业化生产和广泛使用奠定了良好的基础。1890左右,这种电池在世界各地投入工业化生产。
1870左右采用锌汞齐阳极,减少锌自放电。1877对碳棒进行了浸蜡处理,防止碳棒爬行,减少金属集流体的腐蚀。
1923用乙炔黑代替石墨粉,容量提高了40%-50%。1945中电解二氧化锰在电池中的应用进一步提高了锌锰电池的放电性能。但是随着时代的发展,普通碱性锌锰电池已经不能满足市场需求。
早在100年前,就有人提出用锌做负极,MnO2 _ 2做正极,KOH或NaOH做电解液。在漫长的研究过程中,主要集中在四个方面:一是用粉末多孔锌电极代替片状电极,降低放电电流密度,解决锌片在碱性溶液中易钝化的缺点;其次,采用反极结构,增加MnO2的填充量,匹配正负极容量;第三步,将锌粉汞齐化,向碱溶液中加入ZnO,解决锌在碱溶液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进,解决爬碱现象。
直到1950代,碱性锌锰电池才在锌锰干电池的基础上研制成功。它以锌粉为负极,电解二氧化锰为正极,NaOH或KOH为电解液,大大提高了电池的性能。它不仅容量高,而且适合大电流连续放电。还具有优异的低温性能、储存性能和抗渗漏性能。
而之前的碱锰电池,需要控制碱性溶液中负极锌粉的气体含量。当时电池用汞量很大,在2%到6%之间。20世纪80年代末,随着人们环保意识的加强,掀起了无汞碱锰电池的研究热潮,寻找有机或无机缓蚀剂替代锌粉中的汞及合金元素(主要是al、Bi、in、Pb)成为主要研究方向。到20世纪90年代中期,无汞碱锰电池已经进入市场。
同时,自20世纪60年代以来,可充电碱性Zn-Mn二次电池已经得到了广泛的研究。经过30多年的研究,取得了突破性进展,但由于放电深度浅,循环寿命短,一直没有商业化。
21世纪以来,碱性锌锰电池发展迅速,有取代普通锌锰电池等电池的趋势。同时,电器的发展对碱锰电池的高容量、大电流放电提出了更高的要求。因此,未来碱锰电池的研究将主要集中在高功率大负载放电性能、电池容量提高和储存寿命提高方面。