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碱性锌锰干电池办事道理是什么?

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  化学电源可分为一次电池、二次电池(又称蓄电池)和燃料电池三种。顾名思义,一次电池就是使用一次后就被废弃的电池。例如锌锰干电池、锌银钮扣式电池、锂电池等。二次电池又称蓄电池,它是在充电后又能反复使用的电池,使用周期较长,故又称之为可充式电池。如铅酸蓄电池,镍镉电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池等。严格来讲,燃料电池也属于一次电池,但一般的一次电池的正、负极活性物质是固体并放在电池内,用完后不能补充,因而容量较小,而燃料电池的活性物质是放在电池外储罐中的气体或液体,只要气体或液体的活性物质源源不断地输入燃料电池中,电池就连续发电。如碱性燃料电池(AFC),熔融碳酸盐电池(MCFC)、磷酸盐电池(PAC),固体氧化物电池(SOFC),固体聚合物电池(SPEFC)等。锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类:

  酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根炭棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池[1] ,可表示为:

  尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价

  实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性。

  该电池的特点:(1)开路电压为1.55V~1.70V;(2)原材料丰富,价格低廉;(3)型号多样1号~5号;(4)携带方便,适用于间歇式放电场合。缺点是:在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。

  碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电池表达式为:

  由于正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。

  我国目前主要生产酸性锌锰电池、碱性锌锰电池,前者如大公、牡丹、中华、天鹅、555,后者如南孚、双鹿、白象等。

  仅根据1995年统计资料表明,全世界干电池总产量为250亿只,其中碱锰电池为70亿只。5年来,美国、欧洲和日本的碱锰电池年增长率超过12%,美、欧、日国内碱锰电池所占市场比例分别为72%、52%和29%。我国碱锰电也总产量近3亿只,仅占干电池总产量的3%,预计5年内将提高到10%~15%。从目前发展现况来看,“南孚”、“双鹿”、“白象”等品牌已达到国际标准,生产速率最高200只/min,美国、日本已达300只/min以上。

碱性锌锰干电池办事道理是什么?

  碱性锌锰电池 以氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质的锌锰电池,是中性锌锰电池的改良型。使用电解二氧化锰作正极活性物质,与导电石墨粉等材料混和后压成环状,锌粉作负极活性物质,与电解液和凝胶剂混和制成膏状。结构与中性锌锰电池相反,负极在内,正极在外,也称反极结构,正/负极间用专用隔离纸隔开。

  碱性锌锰电池也可根据用电器具的需要制成圆柱形、钮扣形或方形。该种电池大电流和连续放电性能优越,比普通锌锰电池容量高,低温性能好,是目前性能价格比最高的民用一次电池。特别适用于照相机、儿童玩具等大电流连续使用的器具。电化学体系用“L”表示。 以下是碱性锌锰干电池的反应(后附酸性锌锰干电池反应).

  2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2

碱性锌锰干电池办事道理是什么?

  碱性锌锰干电池(简称为碱锰电池)在结构上采用与普通锌锰电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,采用高导电性的碱性电解液,正负极采用高能电极材料,所以,碱锰电池的容量和放电时间是同等型号普通电池的3~7倍,低温性能两者差距更大,碱锰电池更耐低温,而且更适合于大电流放电和要求工作电压比较稳定的用电场合。正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。

碱性锌锰干电池办事道理是什么?

  碱性锌锰电池也可根据用电器具的需要制成圆柱形、钮扣形或方形.该种电池大电流和连续放电性能优越,比普通锌锰电池容量高,低温性能好,是目前性能价格比最高的民用一次电池.特别适用于照相机、儿童玩具等大电流连续使用的器具.电化学体系用“L”表示.

  总反应式:2MnO2+Zn+2NH4Cl═2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2[

碱性锌锰干电池办事道理是什么?

  原理:电子聚集在电池的负极端子,如果在负极端子和正极端子之间连接一根金属线,电子便会从负极端子迅速流向正极端子(并且会瞬间击坏电池——这种情况通常比较危险,尤其对于大型电池更是如此,因此切勿执行此操作)。通常情况下,应使用金属线将某种类型的负载连接到电池,负载可以是灯泡、电动机或类似无线电这样的电路。 电池内部的化学反应可生成电子,两个端子之间流动的电子数量取决于此化学反应生成电子的速度(电池的内部电阻)。电子从电池流入金属线,并且必须从负极端子流向正极端子才会发生化学反应。这就是电池在闲置一年以后仍具有大量能量的原因——除非电子从负极端子流向正极端子,否则将不会发生化学反应。当连接金属线后,将开始发生化学反应。

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