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二、教学重、难点

重点：电池的种类及特征

难点：合理利用电池、防止污染空气

电池种类及特性：

在化学电池中，根据能否用充电方式恢复电池存储电能的特性，可以分为一次电池（也称原电池）和二次电池（又名蓄电池，俗称可充电电池，可以多次重复使用）两大类。一次电池又可分为普通锌锰（中性锌锰）、碱性锌锰、锌汞、锌空、镁锰和锌银六个系列；二次电池主要有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、碱锰充电电池和铅蓄电池等类型。在数码设备中，常用的电池类型是干电池（包括碱性电池）、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。

干电池：这是使用最普遍的电池类型之一，主要指锌锰电池，其优点是能量密度较高，电流密度适当，易实现机械化生产等。

碱性电池是干电池中的一个重要角色。相对于普通干电池来说，碱性电池容量较大，可以提供的放电电流也较强，因而在一些小电器中使用率较高。市场上性能良好又经济实惠的碱性电池有南孚、双鹿等品牌。

镍镉电池（Ni-Cd）：镍镉电池是最早应用于手机、笔记本电脑等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。所谓“记忆效应”就是电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低。当然，我们可以通过掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”。此外，镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护。众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。

镍氢电池（Ni-MH）：镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品，它是目前最环保的电池，不再使用有毒的镉，可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池具有较大的能量密度比，这意味着可以在不为数码设备增加额外重量的情况下，使用镍氢电池能有效地延长设备的工作时间。同时镍氢电池在电学特性方面与镍镉电池亦基本相似，在实际应用时完全可以替代镍镉电池，而不需要对设备进行任何改造。镍氢电池另一个优点是：大大减小了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使镍氢电池可以更方便地使用。

锂离子电池：锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而得到了普遍应用——现在的许多数码设备都采用了锂离子电池作电源，尽管其价格相对来说比较昂贵。锂离子电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的1.5~2倍，而且具有很低的自放电率。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因

其它电池类型：碱锰充电电池是在碱性锌锰电池的基础上发展起来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂，故又称为无汞碱锰电池。这种电池在不改变原碱性电池放电特性的同时，又能充电使用几十次到几百次，比较经济实惠。

锂聚合物电池（又称高分子锂电池）具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性和低成本等多种明显优势，是一种新型电池。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成任何形状与容量的电池。该类电池可以达到的最小厚度为0.5mm，想象一下今后的电池可以薄得像信用卡一样，是不是觉得很不可思议？其实，韩国电子产品KoKam工程公司已开发出厚度为1mm的锂聚合电池，并利用该电池开发研制出“KoKam iplayt”数码相机，其大小与信用卡差不多，厚度为6mm，重量只有35克。

燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。电池工作时需要连续地供给活物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂，这又和其它普通化学电池不大一样。燃料电池的优点是能量转换效率高、可靠性高、工作时无噪声、无尘埃、无辐射，是一种清洁的能源。卡西欧计算机股份有限公司在3月6日发布了一款针对便携设备的实用“小型高性能燃料电池”（图6），这种小型设备可以为手机、笔记本电脑、PDA 和其他一些便携设备提供能量，和目前所使用的锂离子电池相比，重量只相当于原有锂离子电池一半的燃料电池就可以提供约4倍的电池能量。不过这样的设备目前还处于试验当中，估计要到2004年才能大规模投产后才能进入市场。

三、废旧电池的危害与回收利用

目前国内使用最多的工业电池为铅蓄电池，铅占蓄电池总成本50%以上，主要采取火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。外壳为塑料，可以再生，基本实现无二次污染。

废电池的材质

小型二次电池使用较多的有镍镉、镍氢和锂离子电池，镍镉电池中的镉是环保严格控制的重金属元素之一，锂离子电池中的有机电解质，镍镉、镍氢电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属，都构成对环境的污染。小型二次电池目前国内的使用总量只有几亿只，且大多数体积较小，[废电池利用价值较低，加上使用分散，绝大部分作生活垃圾处理，其回收存在着成本和管理方面的问题，再生利用也存在一定的技术问题。

危害

（1） 锌锰电池 锌锰干电池的危害，主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病，是日本“水俣病”的罪魁祸首。

(2) 钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等，是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示，一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。

(3) 锂电池 ，锂电池（Lithium battery）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的电池。包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。因其具有性价比高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点，被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。这类电池危害相对较小，对其回收利用，主要是回收有用成分金属锂。

(4) 碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是目前使用范围最广的电池系列，也是环境污染问题所重点关注的一种电池，镉是毒性很大的物质，具有致癌性，而镍也同样具有致癌性，对水生物有明显的危害性。据美国EPA调查，废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75%。

(5) 铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是目前世界上产量最大、用途最广的一种电池。销售额占全球电池销售额的30%以上。我国铅酸蓄电池年产量近3000万kWh。这类电池的污染主要是重金属铅和电解质溶液的污染。铅能够引起神经系统的神经衰弱、手足麻木，消化系统的消化不良，血液中毒和肾损伤等症状。

废电池大量丢弃于环境中，其中的酸、碱电解质溶液会影响土壤和水系的pH，使土壤和水系酸性化或碱性化，而汞、镉等重金属被生物吸收后， 通过各种途径进入人类的食物链，在人体内聚集，使人体致畸或致变，甚至导致死亡。一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值。对自然环境威胁最大的5种物质中,电池里就包含了3种.

废电池的污染