堿�鋅錳電池是以鋅為�(fù)�,二氧化錳為正極,氫氧化鈉或氫氧化鉀為電解質(zhì),采取反極式�(jié)�(gòu)制成�電池。電子手表、電�計算�等的廣泛�(yīng)�,使扣�氧化銀電池的市場需求量逐年劇增�
簡介
以鋅為負(fù)�,二氧化錳為正極,氫氧化鉀溶液為電解液的原電池。簡稱堿錳電�,俗稱堿性電池。其�(chǎn)品系列都用字母“LR”表�,其后的�(shù)字表示電池的型號�
最早見諸于德國專利的堿錳電池是一種濕電池�1912年又有一種干電池取得德國專利。直�1949年才有美國悅?cè)A公司的“皇冠”型電池投入市場�1960年開�(fā)成功圓筒形結(jié)�(gòu)以后,堿錳電池才得以迅速發(fā)��
堿性鋅錳電池是普通干電池的升級換代的高性能電池�(chǎn)�,有LR6(五號)和LR03(七號)兩種�(chǎn)品電池。產(chǎn)品分普通型(含汞�0.60%)和微汞量(含汞量不大于0.025%),現(xiàn)正在開展無汞型電池試制�
電極反應(yīng)�
紐扣電池�
�(fù)極反�(yīng)� Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
正極反應(yīng)� 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
總反�(yīng)� Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3
一般電池:
�(fù)極反�(yīng)� Zn+2OH-=Zn(OH)2+2e- � Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-
正極反應(yīng)� MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-� MnOOH+H2O+e-=Mn(OH)2+OH-
總反�(yīng)� Zn+MnO2+2H2O+2OH-=Mn(OH)2+[Zn(OH)4]2-
(1) 圓筒型電池結(jié)�(gòu)
堿性鋅錳電池具有代表性的圓筒�,與圓筒型普通鋅錳電池的�(jié)�(gòu)布局� 好相�。堿性鋅錳電池中圓環(huán)狀正極緊挨容器鋼筒�(nèi)�,負(fù)極位于正極中�� 有一個釘子形的負(fù)極集流器,這個釘子被焊在頂部蓋子�,作為電池的�(fù)�� 而鋼筒為正極。為了方便并能與普通鋅錳電池互換使用,同時避免使用時正�(fù) 極弄�,電池在�(shè)計制造時,將上述堿性鋅錳電池的半成品倒置過來,使鋼筒底朝�,開口朝下,再在鋼筒底上放一個凸形蓋(假蓋),正極便位于上方;� �(fù)極引出體上焊接一個金屬片(假底),這樣,外觀上堿性鋅錳電池正、負(fù)極� 和形狀與普通鋅錳電池就一致了�
(2) 卷式電池�(jié)�(gòu)
其結(jié)�(gòu)以金屬網(wǎng)作載�,把正、負(fù)極分別壓制成薄帶狀,再與隔膜疊合在 一起卷成螺旋狀(電容�)�(jié)�(gòu)的電�,這種�(jié)�(gòu)的特�(diǎn)是正、負(fù)極作用面積大� 超電勢小,從而在低溫、大電流放電時可獲得更高的容��
(3) 方型單體式電池結(jié)�(gòu)
方型單體電池�、負(fù)極采用極群式�(jié)�(gòu),正、負(fù)極分別壓制成方型薄片� 極片中間夾有金屬集流�(wǎng)�
制作方法
最普及的堿錳電池有圓筒形和紐扣形兩�,此外還有方形和扁形等品種。圓筒結(jié)�(gòu)電池(見圖)的外殼為一帶有正極帽的鍍鎳鋼殼,它兼作正極集電�。殼�(nèi)與之緊密接觸的是用電解二氧化�、石墨和碳黑壓制成的正極�(huán)(陰極)。中間填充由鋅粉和凝膠堿液調(diào)制成的鋅�,即負(fù)極膠(陽極),其內(nèi)插有一根黃銅集電體。正�(fù)極之間用耐堿吸液的隔離管隔離。負(fù)極集電體與負(fù)極帽相焊�,并套入塑料封圈。將此組合件插入鋼殼并卷邊密�,鋼殼外用熱縮性薄膜商�(biāo)包住,即成為商品電池。紐扣式堿錳電池的結(jié)�(gòu)和尺寸規(guī)格基本上與鋅銀扣式電池相同。電池內(nèi)活性物�(zhì)的典型配�(�(zhì)�):正極為電解二氧化錳90�92%,石墨粉8�9%,乙炔炭�0.5�1%;�(fù)極為汞齊鋅粉88�90%,氧化鋅5�7%,CMC鈉鹽3�4%,KOH溶液(外加)適量。電解液�8�12N KOH溶液,其中溶入適量氧化鋅�
性能特征
堿錳電池的標(biāo)稱電壓為1.5V,最高電壓為1.65V,其放電性能與普通鋅錳電池相比有下列特點(diǎn):①�(nèi)阻小,能在重�(fù)荷下連續(xù)工作的同時維持較高的�(wěn)定電�;②MnO2利用率高,同體積相比較,其電荷量比紙板電池大一倍左�;③儲存期�(nèi)自放電率�,一般儲�3年仍能保持原有電荷量�85%,壽命較長;④低溫性能�,在-20℃能輸出常溫電荷量的25%,輕負(fù)荷下還能在更低的溫度下工�;⑤在特定的設(shè)計和�(yán)格控制的使用條件下,可作為廉價的蓄電池多次充電反�(fù)使用。MnO2摻雜鈦或其他一些金屬氧化物,可提高M(jìn)nO2的充電性能�
品種�(guī)格和用�
常用的圓筒形堿錳電池的主要品種的�(guī)格見表� 紐扣式堿錳電池的電荷量約為同尺寸的鋅銀扣式電池�55%。常用型號有LR41、LR43、LR44、LR54和LR55等,其尺寸規(guī)格和它們相對應(yīng)的鋅銀扣式電池相同�
無論是民用還是軍用,一次堿性鋅錳電池主要是作為便攜式電源使�。普通鋅錳電�(通常稱為鋅碳電池)大電流連續(xù)工作能力�,而堿性鋅錳電弛能大電流連續(xù)工作,最適合于需要大電流供電的設(shè)備使用如照像�(jī)、野外攝像機(jī)、無線電控制的航模與海模、電動工具、電動玩�、收錄機(jī)��
它具有高的容量與低的�(nèi)�,對用電�(shè)備或器具能夠提供比普通鋅錳電池更平穩(wěn)的工作電壓和更長的工作時�,適合于作為遙控器、筆記本電腦、尋呼機(jī)、測試儀�、收音機(jī)、手持對講機(jī)等裝置的配套電源�
它優(yōu)異的高溫放電性能及中等電流放電下還具有高的工作電�,這些特點(diǎn)使堿性鋅錳電池在某些�(lǐng)域比鍋鎳蓄電池和普通鋰錳電池更有優(yōu)勢,如野外井下作�(yè)及高溫環(huán)境中使用�
另外,可再充電的堿性鋅錳電�,不僅具有很好的荷電保持能力,電池的活性材料也得到了充分利�,從而節(jié)約了資源,保�(hù)了環(huán)�,降低了使用�(fèi)用,使堿性鋅錳電池的性能價格�(�(fèi)效比)得到�(jìn)一步提�,還無記憶效�(yīng),這使堿性鋅錳電池更具有競爭�,應(yīng)用領(lǐng)�?qū)⒏訌V泛�
在軍事裝備中,堿性鋅錳電池因使用方便、性能�(yōu)�,貯存期長已被作為裝備的配套器材。尤其在軍事通信裝備中,它被廣泛作為�(zhàn)�(shù)電臺、野�(zhàn)電話、末端設(shè)�、儀器儀表等的配套電�。在野戰(zhàn)條件下,沒有市電,充電又極困�,全靠電池供�。電�24小時都處工作狀�(tài),發(fā)訊時耗電較大,為了保證通信不中�,需要配套電池能夠提供長的工作時間,具有很好的連續(xù)工作能力,堿性鋅錳電池能較好滿足這些要求,因此目前國�(nèi)外戰(zhàn)�(shù)電臺配套的一次電池大量選用的還是堿性鋅錳電�。電池是通信裝備的“糧食”“血液�,屬于消耗品,需貯備一定數(shù)量的電池,以備怠想不到情況�(fā)生時有足夠的電池能夠提供使用。優(yōu)�(zhì)的堿性鋅錳電池,貯存期可�5年以�,這是其它一次電池難以達(dá)到的,故堿性鋅錳電池優(yōu)異的貯存性能,在軍用中的另一個主要用途是作為貯備電池使用�
維庫電子�,電子知識,一查百��
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