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1電源

化學電源可分為一次電池、二次電池(又稱蓄電池)和燃料電池三種。顧名思義,一次電池就是使用一次后就被廢棄的電池。例如鋅錳乾電池、鋅銀鈕扣式電池、鋰電池等。二次電池又稱蓄電池,它是在充電后又能反覆使用的電池,使用周期較長,故又稱之為可充式電池。如鉛酸蓄電池,鎳鎘電池、金屬氫化物鎳電池、鋰離子電池等。嚴格來講,燃料電池也屬於一次電池,但一般的一次電池的正、負極活性物質是固體並放在電池內,用完后不能補充,因而容量較小,而燃料電池的活性物質是放在電池外儲罐中的氣體或液體,只要氣體或液體的活性物質源源不斷地輸入燃料電池中,電池就連續發電。如鹼性燃料電池(AFC),熔融碳酸鹽電池(MCFC)、磷酸鹽電池(PAC),固體氧化物電池(SOFC),固體聚合物電池(SPEFC)等。鋅錳乾電池根據電解質酸鹼性質可分為以下兩類:

2分類

鹼性
鹼性鋅錳電池簡稱鹼錳電池,它是在1882年研製成功,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。它的電池表達式為:
(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)
它的電極反應如下:
正極為陰極反應:
MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在鹼性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+eˉ→Mn(OH)4
負極為陽極反應:
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2eˉ
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)4
總的電池反應為:
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)4
由於正極為陰極反應不全是固相反應,負極為陽極反應是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故內阻小,放電后電壓恢復能力強。鹼性鋅錳電池採用了高純度、高活性的正、負極材料,以及離子導電性強的鹼作為電解質,使電化學反應面積成倍增長。它的特點:(1)開路電壓為1.5V;(2)工作溫度範圍寬在-20℃~60℃之間,適於高寒地區使用;(3)大電流連續放電其容量是酸性鋅錳電池的5倍左右;(4)它的低溫放電性能也很好。
中國目前主要生產酸性鋅錳電池、鹼性鋅錳電池,前者如大公、牡丹、中華、天鵝、555,後者如南孚、雙鹿、白象等。
僅根據1995年統計資料表明,全世界乾電池總產量為250億隻,其中鹼錳電池為70億隻。5年來,美國、歐洲和日本的鹼錳電池年增長率超過12%,美、歐、日國內鹼錳電池所佔市場比例分別為72%、52%和29%。中國鹼錳電也總產量近3億隻,僅占乾電池總產量的3%,預計5年內將提高到10%~15%。從目前發展現況來看,「南孚」、「雙鹿」、「白象」等品牌已達到國際標準,生產速率最高200隻/min,美國、日本已達300隻/min以上。

電池的結構與性能

(1)電池結構與性能特點
鹼性鋅錳乾電池(簡稱為鹼錳電池)在結構上採用與普通鋅錳電池相反的電極結構,增大了正負極間的相對面積,採用高導電性的鹼性電解液,正負極採用高能電極材料,所以,鹼錳電池的容量和放電時間是同等型號普通電池的3~7倍,低溫性能兩者差距更大,鹼錳電池更耐低溫,而且更適合於大電流放電和要求工作電壓比較穩定的用電場合。
(2)「555」產品特點
555牌一次鹼性鋅錳電池獲得「中國名牌產品」和國家出口免檢產品稱號,產品具有以下優點:
a、不含汞和鎘,對環境友好;b、採用超薄鋼殼技術增加電池內部容量,從而增加電池放電容量;c、採用錳環二次復壓以及鋼殼內壁塗碳技術,降低電池內阻,提高電池大電流放電性能;d、採用超細纖維高緻密性的隔膜,能有效地延長電池的貯存期;e、密封膠塞設置了安全防爆結構,防止電池因不正當使用而可能產生的電池爆炸。
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