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（1）塞贝克效应（Seebeck effect）是指把两种不同的金属a、b连接成闭合回路，当其两个接点的温度不同时，在回路中就有电流流过，产生这温差电流的电动势就称为温差电动势。当两接点的温度差?T很小时，温差电动势?V正比于?T，比例常数就称为塞贝克系数（Seebeck coefficient）或温差电动势率（thermoelectric power）αab 3.1 热电三效应 （2）珀耳帖效应（Peltier effect）是在塞贝克效应发现后13年，法国钟表技师珀耳帖发现了第二个温差电效应。即，当电流流过由两种不同材料（导体或半导体）组成的热电偶时，其一接点将释放热量，而另一接点将吸收热量，后来人们称此为珀耳帖效应。 （3）汤姆孙效应（Thomson effect）是汤姆孙（又名开尔文）用热力学理论推导塞贝克效应与珀耳帖效应之间的联系时，发现的第三种温差电效应，被称为汤姆孙效应。具体表述为：当电流流过有温度差?T的均匀导体时，除了会产生不可逆的焦耳热以外，还有可逆的汤姆孙热?Q被放出或被吸收。 这三种温差电效应之间是相互联系的，由热力学定律可以导出它们之间的关系。 实际上，珀耳帖效应是塞贝克效应的逆效应。 在上述热电转换效应被发现后，就被人们所利用，最早是用在测温领域，被称为：温差电偶（人们更习惯的称呼是：热电偶，Thermoelectric Couple），现已广泛用于测温技术和温度传感器。热电偶可以用金属材料进行热电转换，因为它所需要的电动势很小（在mV级），但要产生更高的电动势，就需要用半导体材料进行热电转换。现在已经可以利用两种（n型和p型）半导体组成的回路按照珀耳帖效应来制作温差电制冷器（Thermoelectric Cooling Device，习惯上称为：半导体制冷器）和按照塞贝克效应制作温差发电机（Thermoelectric Generator）。为此，人们还提出了一个参数，被称为温差电材料的品质因数，或称为：优质系数（Figure of Merit），该参数一般用符号Z来表示，单位为K-1。 温差发电器（thermoelectric generator）由n型和p型半导体组成温差电偶，其一端由金属板连接起来，另一端串联负载电偶r。由热源提供高温Th，另一端由散热器维持其较低温度Tc。 与所有的发电机一样，当负载电阻R与发电机内阻r相等时，发电机能够获得最大的电功率，发电器的效率η定义为有用电功率P与消耗的热能Qa之比。 3.2 温差发电器的原理 目前，利用热电转换材料的温差发电机被用到地热能利用、海水温差能利用、工业余热利用等领域。在核领域，Pu238是元素钚的一个重要同位素，它放射性衰变时会恒定地放出热量，以它作为持续不断热源而所制作的温差发电机可作为陆用与空间用的小型核动力电源，该电源在生物、医学、气象学、航空航天领域均有应用。 * * 一次电池 可充电电池（二次电池） 燃料电池 储备电池 （激活电池） 能源材料 “化学能 — 电”转换材料 （各类化学电池） “光 — 电”转换材料 “热 — 电”转换材料 储能材料 “化学能 — 电”转换材料，也叫做“化学电源”或“电池”是一种能量转换装置。放电时，化学能转变为电能，充电时,电能转换为化学能储存起来，一次电池的反应不可逆的，二次电池的反应是可逆的。 1 “化学能 — 电”转换材料 （化学电源） 化学电源（电池）主要是由电极（包括电极粘结剂）、电解质、隔膜以及外壳（包括电池封口剂）所组成。 电极是电池的核心部分，它是由活性物质和导电骨架所组成。活性物质是指正、负极中参加成流反应的物质，是决定化学电源基本特性的重要部分。 电解质在电池内部正、负极之间担负着传递电荷的作用，要求比电导高，电压降要小。电解质有液体电解质和固体电解质之分。 1.1 化学电源的结构 隔膜的作用是防止正、负极活性物质的直接接触，防止电池内部的短路。隔膜的形状薄膜、板材、棒材等。 外壳是电池的容器，在化学电源（电池）中，除了锌锰干电池是以锌电池（负极）兼作外壳以外，其它电池都有独立的外科，外壳要求机械强度高、耐针对、耐冲击、耐腐蚀、耐温度的变化。 电极是电池的核心。一般电极都是由三部分组成，一是参加成流反应的活性物质；二是为改善性能而加入的导电剂；三是少量的添加剂，如缓冲剂等。 1.1.1 电极类型及结构 化学电源常用的电极有片状、粉末多孔状和