什么是开路电压.docx

Q:什么是开路电压?开路电压是什么意思?开路电压(英文:OpenCircuitVoltage,缩写:OCV)是指电池在不充放电的状态下(断路状态),电池两极(正负极)之间的电位差。开路电压用V开表示,即V开=Ф+-Ф-,其中Ф+、Ф-分别为电池的正负极电极电位。电池的开路电压,一般均小于它的电动势。这是因为电池的两极在电解液溶液中所建立的电极电位,通常并非平衡电极电位,而是稳定电极电位。一般可近似认为电池的开路电压就是电池的电动势。开路电压仅是电池体系的一个特征参数,不同的电池体系其开路电压也是不同的,如:锌锰电池的开路电压一般在115~118V之间、铅酸电池的开路电压一般在2100~2125V之间,而镉镍、氢镍电池的开路电压一般在1120~1125V之间。在实际中,常遇到有关开路电压受条件变化表现出的不同现象,特别是电压偏低或波动,使人们对开路电压的理解产生偏离。锌锰电池开路电压的影响因素构成电池的开路电压是电池正负两极之间的稳定电位之差,凡影响到两极稳定电位的因素均影响到开路电压。电位的建立是两相间的界面行为,凡影响两相间界面状态的因素也会影响电极的电位,一般地说,影响电位的因素主要有:电极体系的本性,电极材料的本质、电液组成、温度、电极的界面状态等。MnO2正极电位的影响因素MnO2正极的影响因素主要有:MnO2的种类、来源、晶型纯度、二氧化锰中的氧含量、电极制造工艺、正极导电材料(碳素类)的种类及其加入量、电液的组成与浓度、pH值、极添加剂、境温度等。一般MnO2正极电位在017~110V之间。MnOx电位与x值的关系(即与氧含量的关系),x值越小,MnO2电位愈负。同一晶型在不同介质中电位不同,介质酸度越高,电位越正;反之,电位就越负;实际中性电池生产中,正极或电液内加入ZnO或MgO的主要作用是降低溶液的酸度,使pH值升高,达到降低正负极电位,使电池的开路电压不超标的目的。同一介质中,不同的晶型结构其电位也不相同,高活性晶型如7-MnO2给出更正的电位,低活性晶型的电位较前者就负一些。对于天然锰粉,其产地不同,构成MnO2的本质不同,纯度不同,所给出的开路电位是不同的。应当指出,人们常说的高压锰、中压锰、低压锰是用该锰粉在不同的放电阶段(高、、中低压段)所持续的时间来划分的,这种划分方法主要反映锰粉的活性与放电动力学特性,而不是指该锰粉电位的高低,电位高的并不一定是高压锰,电位低的并不一定是低压锰。人们常遇到同一厂家不同批次或不同厂家同种性质的锰粉如电解锰,其电位也不尽相同,有的开路电位低,但活性高,放分长,有的则电位高但活性低,高压段放分短,这是上述现象的进一步体现。MnO2的放电行为与其放电活性(其实是表观活性)有关,就MnO2本身而言,主要与结晶形态、表面缺陷、孔隙度、分散度、变价锰氧化物的含量、水含量(特别是结合水的含量)、形成条件等因素有关。MnO2正极是一个复杂的电极体系。对于各类锌锰电池的正极,除固体NH4Cl外,其干基材料主要由MnO2和碳素材料组成,在电解质的作用下,都存在着氧化与还原的热力学趋势,碳素材料不仅影响着MnO2的表面状态,而且与MnO2共同构成了正极的多阴极体系,这个体系的电位主要由MnO2的电位来决定,但碳素材料的种类及其分散度要影响到正极的开路电位,一般地,正极中加入乙炔黑要比纯加石墨的电位正一些,这可