簡易電池的設計與制作演講人：日期:目錄CATALOGUE02.材料準備04.性能測試實驗05.優化改進方案01.03.制作步驟演示06.安全注意事項電池基本原理01電池基本原理PART電化學反應基礎電化學反應的本質氧化還原反應在電極上進行，電子在電解質中傳遞。01電極反應陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應。02電解質的作用在電池內部傳遞離子，維持電荷平衡。03離子遷移電解質中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。04電池構成要素陽極（負極）和陰極（正極），是電池反應的場所。電極可以是液態或固態，提供離子遷移的通道。電解質防止正負極直接接觸，防止短路。隔膜保護電池內部結構，防止電解液泄漏。外殼電池放電時，化學能減少，電能增加；充電時相反。能量守恒取決于電池的種類和內部結構，以及放電條件。能量轉換效率01020304電池內部通過氧化還原反應將化學能轉化為電能。化學能轉換為電能描述電池放電過程中電壓隨時間變化的曲線。放電曲線能量轉換原理02材料準備PART正負極材料選擇鋅片作為電池負極，能提供穩定的電子流。01銅片作為電池正極，與負極形成電勢差，從而產生電流。02石墨一種非金屬導體，也能作為正極材料。03電解質溶液配置硫酸銅溶液將硫酸銅溶解于水中，形成電解質溶液，能提供銅離子以供反應。01將氯化鈉溶解于水中，也能產生電解質效應，但效果相對較弱。02稀硫酸溶液稀硫酸能提供氫離子，適用于某些化學反應。03氯化鈉溶液外殼與導線工具電池殼用于連接電池的正負極，確保電流暢通。絕緣膠帶絕緣導線用于封裝電池內部材料，防止電解質泄漏。用于包裹電池外殼，防止電池短路。03制作步驟演示PART選材選擇適合的電極材料、電解質和隔膜，確保性能穩定、安全可靠。切割使用專業工具將電極材料、電解質和隔膜切割成適當大小，以便于組裝。清洗去除材料表面的油污、雜質等，保證電池內部清潔。干燥將清洗后的材料干燥，確保在組裝過程中不含有水分。材料切割與處理電極組裝流程將正負極材料分別涂覆在集流體上，形成正負電極。制備電極將隔膜放置在正負極之間，防止短路。隔膜放置將電解液注入電池內部，浸潤電極和隔膜。電解液注入將正負電極交替疊放，確保正負極之間不直接接觸。電極疊放采用機械壓力或其他方式將電池封口，防止電解液泄漏。電池封口檢查電池是否密封良好、電極是否固定、有無短路等情況。檢查使用膠帶、夾具等工具將電池固定，以便于后續使用。固定電池010302密封與固定方法將電池進行包裝，以便儲存和運輸。包裝0404性能測試實驗PART電壓與電流檢測電壓檢測使用萬用表測量電池的開路電壓，確保電壓在正常范圍內。01電流檢測通過外接負載，測量電池在不同負載下的輸出電流，評估電池的放電能力。02內阻測量利用萬用表測量電池的內阻，了解電池內部的結構和性能。03持續放電測試放電容量將電池置于恒流放電條件下，記錄電池的放電時間和放電曲線，評估電池的放電性能。溫度變化恒流放電在恒流放電條件下，測量電池的放電容量，了解電池的實際容量。觀察電池在放電過程中的溫度變化，評估電池的溫度特性。實際應用場景驗證適用性測試將電池應用于實際場景中，測試電池的適應性和穩定性。循環充放電安全性測試對電池進行多次循環充放電，評估電池的循環壽命和性能穩定性。測試電池在各種極端條件下的安全性，如過充、過放、短路等，確保電池在實際使用中的可靠性。12305優化改進方案PART采用具有高比表面積、高導電性和良好催化活性的材料，如鉑、鈀、鎳等，提高電極的反應效率和電池性能。材料效率提升選擇高性能電極材料選用電導率高、化學穩定性好的電解質，如鋰鹽、鉀鹽等，提高電池的能量密度和安全性。優化電解質配方通過優化合成工藝和表面處理技術，提高活性物質的利用率和分散性，減少無效物質的含量。提高活性物質利用率結構設計優化根據使用場景和需求，設計合理的電池形狀，如圓柱形、扁平形等，提高電池的體積能量密度和使用便利性。電池形狀設計采用多孔結構、納米結構等設計，提高電極的比表面積和反應效率，同時降低內阻和極化現象。電極結構設計選用輕質、高強度、耐腐蝕的材料作為殼體，如不銹鋼、鋁合金等，提高電池的防護能力和使用壽命。殼體材料選擇使用壽命延長策略防止過充過放通過電路設計、保護板等方式，嚴格控制電池的充放電電壓和電流，防止過充過放導致的電池損傷。01溫度管理采用散熱結構、熱敏電阻等溫度管理措施，避免電池在高溫或低溫環境下工作，延長電池的使用壽命。02儲存與運輸保護在儲存和運輸過程中，采取防潮、防震、防壓等措施，保護電池的完整性和安全性。0306安全注意事項PART操作防護要求穿戴個人防護設備如手套、護目鏡等，以防止電解液濺到皮膚或眼睛。01使用絕緣工具在操作時，使用絕緣的手套、墊子等工具，避免觸電風險。02避免短路注意不要將電池的正負極直接接觸，以免造成短路。03通風良好在操作過程中保持工作區域通風，避免有害氣體積聚。04化學物質存放規范將化學物質存放在陰涼、干燥且通風良好的地方，避免陽光直射。儲存溫度防火防爆密封保存分類儲存遠離火源和易燃物，避免引發火災或爆炸。確保化學品的容器密封良好，防止泄漏和空氣接觸。將不同類型的化學品分開儲存，避免發生化學反應。廢棄電池處理建議回收處理將廢棄電池交給專門的回收機構