楊嘉璐

（江蘇師范大學(xué)科文學(xué)院，江蘇 徐州 221000）

0 前言

化學(xué)電池就是能將化學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏δ芰康囊环N裝置，電解質(zhì)溶液、浸在溶液中的正負(fù)極和連接電極的導(dǎo)線是其中的主要部分。近幾年來，隨著現(xiàn)代通訊設(shè)備的應(yīng)用、家用電器、電動(dòng)車等的普及與急速發(fā)展，對(duì)以電池為主要能量來源的需求也日益增加，但是電池作為生活中不可缺少的能量來源，有有利的一面，自然對(duì)人類生活也存在著弊端，是一把雙刃劍，所以要以化學(xué)電池技術(shù)的充分利用和提高人類生活水平為目標(biāo)，重視化學(xué)電池技術(shù)的應(yīng)用。

1 對(duì)化學(xué)電池的理解

1.1 化學(xué)電池的定義和原理

所謂化學(xué)電池，就是能將化學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏δ芰康囊环N裝置，電解質(zhì)溶液、浸在溶液中的正負(fù)極和連接電極的導(dǎo)線是其中的主要部分。它分為原電池和蓄電池兩種。兩個(gè)電極之間金屬性有所不同，這種不同促進(jìn)了電子的流動(dòng)，因此產(chǎn)生電流，這就是原電池；而蓄電池正是與之相對(duì)的?；瘜W(xué)電池從工作性質(zhì)上來看，又有多種分類，工作效能有所不同，原電池即一次電池，包括常見的錳電池、鋰電池、貢電池、堿性紐扣型電池等；蓄電池，也就是二次電池，包括鉛電池、機(jī)動(dòng)車專用電池、鋰離子電池等，還有其他電池，如當(dāng)下較為流行的太陽能電池等，那么目前使用廣泛的就是原電池和蓄電池[1]。

電勢(shì)差的產(chǎn)生發(fā)生在利用兩個(gè)電極之間金屬性的差異，這種差異的存在，引起了電子的流動(dòng)，電流由此產(chǎn)生。原電池反映屬于放熱的氧化還原反應(yīng)，與一般的氧化還原反映有所區(qū)分，電子轉(zhuǎn)移是還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生了氧化反應(yīng)，并非是通過氧化劑和還原劑之間的相互結(jié)合發(fā)生的，從能量轉(zhuǎn)化方面來看，原電池把化學(xué)能量轉(zhuǎn)化為電能；化學(xué)反應(yīng)的角度來看，原電池的原理是氧化反應(yīng)中的還原劑失去的電子通過導(dǎo)線傳遞，是反映在兩個(gè)電極上呈現(xiàn)出不同表現(xiàn)。

1.2 化學(xué)電池的特點(diǎn)

化學(xué)電池的主要部分是電解質(zhì)溶液，浸在溶液中的正負(fù)兩極和導(dǎo)線相連接，便產(chǎn)生了電流，電能由此獲得。化學(xué)電池通過放電到一定程度，電能會(huì)逐漸變?nèi)?，但是有的電池可以充電，就能夠?fù)原，以便繼續(xù)使用；而有的電池不能夠充電，也就是原電池。在這里以干電池和鉛蓄電池為例。

干電池，也就是鋅錳干電池的總稱。干電池的總反應(yīng)式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O 或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O，電解質(zhì)溶液吸收正極生成的氨，二氧化錳將氨氣氧化成水，使用過程中鋅皮腐蝕，而且不能進(jìn)行充電將其復(fù)原，由此可以看出，這種電池不能長(zhǎng)時(shí)連續(xù)利用，并且電量小，若在使用過程中不加注意，極易引起漏液現(xiàn)象。

鉛蓄電池，相對(duì)來說比較靈活和方便使用。從其電極反應(yīng)來看，這種電池性能相對(duì)其他電池來說性能更好，且價(jià)格低廉，但同樣存在缺點(diǎn)，是比較笨重；從鉛蓄電池的放電和充電的總反應(yīng)式可以看出，既能充電又能放電的雙重效能。

1.3 化學(xué)電池在生活環(huán)境中存在的問題

化學(xué)電池應(yīng)用與社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，使用可靠、安全，很多化學(xué)電池技術(shù)又能夠循環(huán)使用，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活、科技以及國防中，對(duì)國家和人民的生活有很大影響。同時(shí)化學(xué)電池在使用后的處理問題引起了社會(huì)的關(guān)注，比如對(duì)廢舊化學(xué)電池對(duì)環(huán)境和人體造成了危害。

化學(xué)電池中大量的金屬物，無法自然轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)，而且利用現(xiàn)代的科技技術(shù)也不能夠?qū)λ械膹U舊電池進(jìn)行電解，由于有毒物質(zhì)在環(huán)境中的不斷增多，嚴(yán)重影響著人類生存的環(huán)境，如土壤和水資源，進(jìn)而影響在土地上生長(zhǎng)的植被，當(dāng)牲畜以植物為餌料時(shí)，體內(nèi)積聚大量毒素，損害健康。同樣廢舊的化學(xué)電池對(duì)人體也會(huì)造成危害，電池中的有毒物質(zhì)，如果被人體吸收極易引起慢性中毒，對(duì)人體內(nèi)臟的功能產(chǎn)生不良影響[2]。

2 化學(xué)電池技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策

從能源的開發(fā)利用來看，化學(xué)電池需要一定的技術(shù)支撐，才能夠發(fā)揮最大的利用潛能。在能源的能量轉(zhuǎn)化過程中，化學(xué)電池能夠?qū)⒉煌哪芰哭D(zhuǎn)換，提高利用效率，據(jù)此可將化學(xué)電池看做是一種高效能的能量轉(zhuǎn)換器。例如，根據(jù)蓄電池的功能，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成為電力汽車的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，在未來的化學(xué)電池技術(shù)利用方面，將會(huì)成為整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和內(nèi)在動(dòng)力。

為了提高能源利用效率，可以通過多種途徑轉(zhuǎn)化成電能的電廠中設(shè)置自動(dòng)存儲(chǔ)電能的裝置，使供電均衡。

加強(qiáng)對(duì)電池的低貢化生產(chǎn)，電池生產(chǎn)企業(yè)除了回收利用廢舊電池之外，加強(qiáng)對(duì)可充式電池的生產(chǎn)。

電池在利用后成為“廢舊電池”，其實(shí)廢電池并不是真的“廢”，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在廢舊電池中存在很大的物質(zhì)可以回收，以德國為例，為了加強(qiáng)對(duì)電池的管理，實(shí)施了新的管理規(guī)定，即所有使用者在時(shí)候后的各種電池要送還給商店或廢品回收站，而商店和廢品回收站必須接受廢舊電池，并將其轉(zhuǎn)送給生產(chǎn)廠家，并且德國公司研制的廢品回收處理方法十分先進(jìn)。我國的回收技術(shù)尚需完善，應(yīng)善于借鑒和利用國外的處理廢舊電池的技術(shù)，并發(fā)現(xiàn)其潛在的資源化[3]。

3 結(jié)論

從本文對(duì)化學(xué)電池的定義、原理、特點(diǎn)以及在生活中的應(yīng)用分析，不僅了解了化學(xué)電池在生活中的重要角色，也點(diǎn)出了對(duì)生活環(huán)境造成的危害。由此可知，將化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)現(xiàn)，以及各種各樣電池裝置的發(fā)明，不僅是一種在儲(chǔ)能和提供技術(shù)上的進(jìn)步和貢獻(xiàn)，更是對(duì)社會(huì)現(xiàn)代化的進(jìn)程和探索，具有推動(dòng)作用，對(duì)人們的生活質(zhì)量的提高和改變起到了關(guān)鍵性的作用。

［1］Patrick Heyer.先進(jìn)的鋰離子電池系統(tǒng)充電管理和保護(hù)[J].中國電子商情·基礎(chǔ)電子，2011，10（08）：43-46.

［2］馬云梅.淺談化學(xué)電池的危害與回收利用[J].陜西教育：高教版，2011，11（Z1）：101-102.

［3］紀(jì)沙沙，楊朝峰.基于專利分析的我國太陽能電池技術(shù)發(fā)展研究[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望，2013，12（06）：64-71.