鉅大LARGE | 點擊量:4512次 | 2021年09月05日
干電池工作原理以及鋅錳干電池的分類解析
干電池工作原理
干電池是一種以糊狀電解液來出現直流電的化學電池,大致上分為一次電池及二次電池兩種,是日常生活之中為普遍使用,以及輕便的電池。
干電池屬于化學電源中的原電池,是一種一次性電池,它碳棒以為正極,以鋅筒為負極,把化學能轉變為電能供給外電路。在化學反應中由于鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。干電池內由于發生化學變化,碳棒上集中了許多正電荷,鋅筒表面上集中了許多負電荷。碳棒和鋅筒叫做干電池的電極,集中正電荷的碳棒叫正極,集中負電荷的鋅筒叫負極。
干電池的緊要工作原理就是氧化還原反應在閉合回路中實現,和原電池非常類似,就是將化學能轉變為電能。堿性鋅錳干電池電極反應式為:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O
鋅錳干電池的分類
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1.酸性
酸性鋅錳干電池是以鋅筒作為負極,并經汞齊化解決,使表面性質更為平均,以減少鋅的腐蝕,提高電池的儲藏性能,正極材料是由二氧化錳粉、氯化銨及碳黑組成的一個混合糊狀物。
2.堿性
堿性鋅錳電池簡稱堿錳電池,它是在1882年研制成功,1912年就已開發,到了1949年才投產問世。人們發現,當用KOH電解質溶液代替NH4Cl做電解質時,無論是電解質還是結構上都有較大變化,電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。
常見的鋅錳干電池有以下種類
1、糊式鋅錳干電池,由鋅筒、電糊層、二氧化錳正極、炭棒、銅帽等組成。最外面的一層是鋅筒,中央是碳棒;環繞著這根碳棒的是二氧化錳粉與導電材料所構成的混合物,它與碳棒一起構成了電池的正極體。為戒備水分的蒸發,干電池的上部用石蠟或瀝青密封。
2、紙板式鋅錳干電池,在糊式鋅錳干電池的基礎上改進而成。它以不含金屬雜質的優質牛皮紙為基,用調好的糊狀物涂敷其表面,再經過烘干制成紙板。紙板式鋅錳干電池的實際放電容量比糊式鋅錳干電池要高出2~3倍。標有高性能字樣的干電池絕大部分為紙板式。
測試一般鋅錳干電池的電量是不是充分,通常有兩種辦法。第一種辦法是通過測量電池瞬時短路電流來估算電池的內阻,進而判斷電池電量是不是充分;第二種辦法是用電流表串聯一只阻值適當的電阻,通過測量電池的放電電流計算出電池內阻,從而判斷電池電量是不是充分。
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