2008年4月23日 星期三

校園審計-收集資料

碳鋅電池(乾電池)

以鋅為陽極,陰極為碳棒,周圍的二氧化錳為活性物質,電解液的部分,使用氯化銨(Anomonium chloride)的電解質凍及溶解於水中的氯化鋅(Zinc chloride)。一般的工作電壓在1.5V。主要使用在小電流的產品上。若是使用在需要較大電流或是需要長時間工作的產品上,則化學反應所放出來的氫氣會在碳棒上堆積,降低電池效率及壽命,也就是說使用的電流量越大,則電池所含的電容量會下降。若是存放的溫度過高(約39℃)則其使用壽命大約會縮短一半,也就是為何乾電池必須存放在陰涼處之原因。一般說來,碳鋅電池的有效期限約為3年。

鹼性電池(鹼錳電池)

鹼性電池的出現,主要用來改善碳鋅電池無法在大電流或長時間使用的缺點。同樣以鋅作為陽極,二氧化錳混和物作為陰極,和碳鋅電池最大的不同是,鹼性電池使用高濃度的氫氧化鉀(Potassium-hydroxide)做電解液。在高電流的使用情況下,鹼性電池的壽命約為碳鋅電池的10倍,並能長時間的使用,工作電壓仍能保持在1.5V。鹼性電池的有效期限較碳鋅電池長,約為5年。

水銀電池(汞電池)

陽極為鋅—汞合金,陰極則用氧化汞,電解液為氫氧化鉀。形式上有鈕釦型(一般常見的扁型)以及圓筒型,工作電壓有1.35V以及 1.4V。 1.35V主要用於工業儀器上,1.4V則為一般用途。具有良好的放電特性,也就是說不管輸出的電流大小,其容量皆保持固定。在震動與高速度的使用情況下,效能良好,這也就是為什麼照相機和許多通訊器材皆使用此種電池的原因。和碳鋅電池與鹼性電池不同的是,水銀電池不使用的時候,幾乎不會漏電,可存放超過10年以上。



鎳鎘電池

1899 年問世,在1970年代時廣泛使用,雖然工作電壓僅有1.2V,較鉛酸電池為低,但因為有高能量、內阻小、循環壽命長,於是被廣泛使用。鎳鎘電池以氫氧化鎳為陽極活性材料,鎘為陰極活性物質,電解質為氫氧化鉀,水為電解液。因為發展已久,成本較低。不過因為記憶效應的影響嚴重,效能會隨著充放電次數而下降。而且鎘具有嚴重的污染性,在目前環保意識的抬頭之下,已被多國所禁用,慢慢淡出市場。

鎳氫電池

鎳氫電池的設計,主要用來改善鎳鎘電池的記憶效應。同樣以氫氧化鎳為陽極材料,在陰極的活性物質則改用無污染性的儲氫合金,是材料革新的一個典範。跟鎳鎘電池比較起來,能量密度為高,但是可承受的負載電流較小,而且自放電率要比鎳鎘電池高。但是因為無污染性的關係,在市場上仍舊佔有一席之地,如最近流行的油電混合車,其電池部分初期都採用此類電池。



鋰電池
此處的鋰電池主要是指鋰離子電池。 目前在市面上所能見到的為鋰鈷系、鋰錳系,但此兩者在使用的安全性上有疑慮,高溫時會有爆炸或是電容量下降的問題,對使用者本身有極大的傷害。針對這些問題所改進的鋰鐵電池,能消除使用者在安全上的疑慮,並在效能的表現上維持鋰電池的高水準。

而我們這邊所做的是:鋰鈷系電池

鋰鈷系電池目前是市面上能量密度最高的電池,具有體積小、重量輕的優點,一般所使用的手機電池、筆記型電腦電池皆屬此類。但是其安全性極差,在製程上需要嚴格的控制,且保護電路設計必須十分精確,否則在過充電或過放電的情形下,會有爆炸燃燒的問題。而事實上,這樣的案例屢見不鮮。

2008年4月16日 星期三

校園審計-實驗設計

調查對象:電子一甲與一乙,從中亂數抽取50位

方法:製作表格EX如下:
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有效名單 周遭有用到的電池數量
學號--------------一次電池......................充電電池
-----------乾電池.鹼性電池.水銀電池............鎳氫電池...鋰電池
B9642003
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印製一份表格如上並調查,統計其結果,計算出比例及結論

2008年4月9日 星期三

校園審計-問題確認

小標題:各種電池的使用情況與使用比例

想要做這個方向是想要知道電池的使用狀況及數量,以及這種電池對環境有沒有汙染,會不會對環境造成傷害,並藉由這次的調查來告訴大家,減少對環境有汙染電池的使用量。



簡介:

一次電池:
顧名思義,為僅能使用一次的電池。也就是無法透過充電的方式再補充已轉化掉的化學能。一般市面上常見的乾電池(碳鋅電池)、鹼性電池(鹼錳電池)以及水銀電池,皆屬此類。不同的電池有不同的應用面(一次電池比較),但因為只能單次使用,而且在原料及製程上使用具污染性的汞,對環境以及人體的負荷相當大(污染性)。


二次電池:
一樣是經過化學能轉換成電能,但可藉由充電的方式,將電能重新注入電池,重新轉化成化學能,可再次使用。而使用的次數隨著材料與應用的不同而異。市面上常見的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池以及鋰電池。不同的電池因為其工作電壓、電容量以及安全性的關係,有不同的應用(二次電池比較)。雖說二次電池可多次使用,但是許多金屬仍對環境以及人體影響相當大(污染性)。