作為人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),，能源就如一只扼住人類社會(huì)發(fā)展咽喉的手，我們的日常生活處處離不開能源的使用,。而在這個(gè)能源有限的藍(lán)色星球,，能源的發(fā)展，能源和環(huán)境,，能源的存儲(chǔ)和再生,，是*、*共同關(guān)心的問題,。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,，諸如多晶硅太陽能電池,，電動(dòng)汽車,，生物質(zhì)能等新能源技術(shù)如同雨后春筍般在我們的生活中流行開來，人們對(duì)便攜式能源存儲(chǔ)設(shè)備的需求比以前更加龐大,，并繼續(xù)保持指數(shù)級(jí)增長,。

為了順應(yīng)這種潮流，電池技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)變得越來越多樣化,，以滿足人們對(duì)電池功效的需求,。小到隨身攜帶的電子設(shè)備，大到出行的交通工具,，電池幾乎遍布于我們生活的每一個(gè)角落,。今天，小編就來給大家說道說道這小小電池世界里的大學(xué)問,！

步入有趣的電化學(xué)世界

在電池世界里面,，首先要提到的就是使用普遍的且有著近150年發(fā)展歷史的鉛酸電池，其廣泛應(yīng)用于交通,、通信,、電力、軍事,、航海,、航空等領(lǐng)域,。從結(jié)構(gòu)上來說，鉛酸電池的電極主要由有毒的重金屬鉛及其氧化物制成,，電解液是腐蝕性很強(qiáng)的硫酸溶液,。鉛酸電池在放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛,，負(fù)極主要成分為鉛,；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛,。

鉛酸電池在耐用性,、便攜性和環(huán)保性方面有比較大的局限。一般深充深放電在300次以內(nèi),，且有記憶,，壽命在兩年左右，并且電池內(nèi)的液體在消耗一段時(shí)間后,，如果發(fā)現(xiàn)電池發(fā)燙或者充電時(shí)間變短,，就需要補(bǔ)充液體；同時(shí),，一般鉛酸電池的重量是16~30公斤,，體積較大，不易攜帶,；此外,，電池在生產(chǎn)過程或回收過程容易造成環(huán)境污染。

為了倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展,，對(duì)環(huán)境無毒害的綠色電池技術(shù)正在成為主流,。zui常見的有堿性電池和鋰電池。堿性電池也稱堿性干電池,、堿性鋅錳電池,、堿錳電池，是鋅錳電池系列中性能*的電池品種,，適用于需放電量大及長時(shí)間使用,。相比鉛酸電池，堿性電池在某些應(yīng)用中被證明是一種更有效率和安全的替代品,，因?yàn)樗鼈儾缓卸拘院透g性的成分,。

堿性電池在結(jié)構(gòu)上采用了與普通電池相反的電極結(jié)構(gòu)，采用二氧化錳與石墨粉的混合物為正極,，鋅和其他添加物為負(fù)極,，增大了正負(fù)極間的相對(duì)面積，而且用高導(dǎo)電性的氫氧化鉀溶液替代了氯化銨、氯化鋅溶液為電解液,，允許離子在兩極間移動(dòng),。特別是負(fù)極鋅也由片狀改變成粉末狀，增大了負(fù)極的反應(yīng)面積,，加之采用了高性能的電解錳粉,，所以電性能得以很大提高。

總的電池反應(yīng)式為：Zn+MnO₂+2H₂O+4OH^－=Mn(OH)₄^2－+Zn(OH)₄^2－

堿性電池是成功的高容量干電池,，也是的電池之一,。由于它的防漏性相當(dāng)好，所以可被使用在任何環(huán)境,。

zui后來帶大家來看看目前電子設(shè)備中流行zui廣泛的鋰電池,。鋰系電池可分為鋰金屬電池和鋰離子電池。由于金屬鋰非?；顫姷幕瘜W(xué)性質(zhì)導(dǎo)致的安全問題尚未突破,，因此目前廣泛使用的鋰系電池均為鋰離子電池，而非鋰金屬電池,。

鋰離子電池是一種充電電池,。一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料，石墨為負(fù)極材料,，使用非水電解質(zhì)的電池,。主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來工作，實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放,。鋰離子電池常見的正極材料主要有鈷酸鋰,、錳酸鋰、鎳酸鋰,、磷酸鐵鋰等,。在這里,，我們拿擁有較好安全性的磷酸鐵鋰電池舉例,。

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解,，即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),。電池分左右兩邊，左邊是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO₄組成的電池正極,，由鋁箔與電池正極相連,，中間是把正、負(fù)極隔開的聚合物隔膜,，鋰離子Li⁺可以通過而電子e^-不能通過,；右邊是由石墨組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極相連。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),，主要成分是六氟磷酸鋰LiPF₆,，整個(gè)電池由金屬外殼密閉封裝。充電時(shí),，正極中的Li⁺通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移,；放電時(shí)，負(fù)極中的Li⁺通過隔膜向正極遷移,。

鋰電池耐用性較強(qiáng)，消耗慢,，壽命長,，且無記憶，同時(shí)便于攜帶,。雖然價(jià)格相對(duì)比較昂貴,，但是非常綠色環(huán)保，是一款清潔的能源存儲(chǔ)設(shè)備,，是電池行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),。

水分儀跟電池也能扯上關(guān)系？

看完了上面對(duì)電池知識(shí)的普及,，是不是有種回到了似曾相識(shí)的化學(xué)課堂的感覺,？其實(shí)在電池生產(chǎn)過程中，還有一項(xiàng)指標(biāo)對(duì)電池的性能和可制造性起到至關(guān)重要的作用,，這就是電池的水分含量,。有人會(huì)覺得匪夷所思了吧~

拿堿性電池來說，電池正負(fù)極材料成分被混進(jìn)一種黏性物質(zhì),，形成并產(chǎn)生合適的形狀以構(gòu)造電池,。黏性混合物必須符合嚴(yán)格而又的水分含量規(guī)定，如果水分含量過多,，導(dǎo)電性就會(huì)變差,，因而電池容量就會(huì)不足；反之,，如果水分含量不足,，電池就很難成形。

全國乃至許多的電池生產(chǎn)商都信任奧豪斯的水分測定儀用來測定電池中的水分含量,。下面拿來自我國華東地區(qū)的一家生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池的客戶舉例,。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，鋰電池循環(huán)性能及倍率性能與電極水分含量密切相關(guān),，當(dāng)電極水分含量超過0.06%時(shí),，電池循環(huán)性能和倍率性能降低,，放電比容量嚴(yán)重衰減，循環(huán)200周后容量衰減近40%,，且電池內(nèi)阻增大,，電化學(xué)阻抗增加。同時(shí),，電池極片在實(shí)際生產(chǎn)中的專配環(huán)節(jié)也會(huì)吸收水分,，導(dǎo)致其電化學(xué)性能衰減。^【1】因此在鋰電池的生產(chǎn)當(dāng)中,，電極材料需要嚴(yán)格地控制水分,。

奧豪斯MB 120水分測定儀配有的加熱腔設(shè)計(jì)，同時(shí)控制的鹵素加熱系統(tǒng)可快速升溫并均勻加熱,，結(jié)合高精度稱重傳感器可確保樣品水分測試可讀性達(dá)到0.01%/1mg,。客戶在電池生產(chǎn)過程中,，每次僅需對(duì)電極材料粉末取樣3~5g,，根據(jù)樣品的特性選擇合適的溫度進(jìn)行測定，很快就能顯示而又穩(wěn)定的測定結(jié)果,。整個(gè)過程不僅大大提升了測量的性,，更節(jié)約了時(shí)間并提高了產(chǎn)能。

奧豪斯的設(shè)備不僅能在實(shí)驗(yàn)室中提供快速和重復(fù)性的結(jié)果,，而且也能在工業(yè)環(huán)境中提供值得信賴的日常測量服務(wù),。如果你有更多關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)中原料及成品水分測定方面的疑難咨詢，或正在尋求更專業(yè)細(xì)致的水分儀選型指導(dǎo),，請(qǐng)及時(shí),，我們專業(yè)的工程師們屆時(shí)將會(huì)在*時(shí)間為您提供zui滿意的解答！

參考文獻(xiàn)：

【1】?？℃?，孫琳，康書文,，趙政威,，馬紫峰. 電極水分對(duì)磷酸鐵鋰電池性能的影響[J]. 電化學(xué)，2015,，21(5)：465-470.