酸性與堿性干電池

22酸性與堿性干電池以二氧化錳為正極鋅負(fù)極氯化銨水溶液為主電解液的原電池。俗稱干電池學(xué)術(shù)界中又稱為勒克朗謝電池。用面粉、淀粉等使電解液成為凝膠，不流動(dòng)，形成隔離層，或用棉、紙等加以分隔。鋅錳電池的開(kāi)始電壓隨使用的MnO的類、電解液的組成和pH值等的不同而異一在～1.75V電壓為1.5V宜的使用溫度為15～30℃20℃以下的低溫條件,普通鋅錳電池不能工作。鋅錳電池便于攜帶，使用方便，品種齊全，工藝穩(wěn)定，原料豐富，價(jià)格低廉，因而長(zhǎng)期保持化學(xué)電源產(chǎn)品的主要地位并能持續(xù)發(fā)展是的比能量低工作電壓穩(wěn)定性差尤其在大電流密度放電時(shí)更為明顯。鋅錳電池用途十分廣泛，可作為電話機(jī)號(hào)裝置儀器儀表等所需的直流電源以及照明、收音機(jī)、錄放音機(jī)、電動(dòng)玩具、計(jì)算器、助聽(tīng)器等日常用電器具的電源。分類

鋅錳電池有多種分類方法。①按組合方式分：有單體電池、組合電池和復(fù)式電池類。單體電池按形狀又可分為圓筒形、方形和扁平形3種根據(jù)不同的使用要求，由若干只相同型號(hào)的單體電池通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)組合在一起的稱為組合電池疊電池就是一種扁平形單體電池串聯(lián)組成的組合電池由種不同型號(hào)的單體電組合而成的為復(fù)式電池各國(guó)對(duì)于鋅錳電池型號(hào)的表示方法不盡相同,其中用比較遍的是國(guó)際電工委員會(huì)第35技委員會(huì)IEC/TC35)所規(guī)定的表示方法。中國(guó)采用此法。其要點(diǎn)是：用字母“”、“S和“F”分別表示圓筒形、方形和扁平型單體電池母后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示電池的型號(hào)一號(hào)代表了規(guī)定的外形尺寸合池以字母前所置數(shù)字表示串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)聯(lián)電池的個(gè)數(shù)置于單體電池型號(hào)之后，并用短線分開(kāi)。如6F223R20-4。式電池的型號(hào)，一般用其所包含的組合電池來(lái)表示。②按結(jié)構(gòu)分采用面粉淀和解液形成的凝膠作為正負(fù)極間的隔離層的為式電池漿層紙為隔離層的稱紙板電池高子薄膜材料為隔離層的稱為薄膜電池。③按電解液的成分分：電解液以氯化銨為主體的稱為氯化銨或銨型）電池；以高濃度氯化鋅為主體的稱為氯化鋅型（或鋅型）電池。④按電池的放電性能分：有普通品(S)、高電荷(C)和高功(P)3種型。分別置于電池型號(hào)的后面,以示區(qū)別。如R6P表R6功率電池。原材料

有以下幾種。①二氧化錳：俗稱錳粉。是正極的活性物質(zhì)參加電化學(xué)反應(yīng)，是決定電池電荷量的主要材料根據(jù)其制備方法可分為天然二氧化錳學(xué)二氧化錳和電解二氧化錳中電解二氧化錳的電化學(xué)活性最高，化學(xué)二氧化錳次之。②石墨正極原料之一有晶(稱鱗片)和隱晶俗稱土狀兩種石墨不參加電化學(xué)反應(yīng)，有良好的導(dǎo)電性，具有吸附性和粘著性。摻入電芯中可以提高電芯的導(dǎo)電性。它粘著在多孔錳粉的周圍吸收一定量的電液電芯保持一定的水分充分提高錳粉的利用率。

③乙炔黑：在正極中的作用與石墨相似。它的比重很小、顆粒較細(xì)，平均直徑為5～45毫微米，比表面為～70m2/g，電性僅次于石,分散性、吸水性遠(yuǎn)優(yōu)于石墨。④鋅極性物質(zhì)作池容器和負(fù)極引電體決電池貯存性能的主要材料。在鋅片中含有少量的鎘和鉛鎘增強(qiáng)鋅的強(qiáng)度鉛改進(jìn)鋅的延展加工性能鎘與鉛均能提高氫在鋅電極上的過(guò)電位減鋅電極的自放電減緩鋅片的腐蝕和氫氣的釋放鋅片中若含有CuFeNi等，降低在鋅極上析出的過(guò)電位，加速電池在貯存過(guò)程中的自放電，因此這些有害雜質(zhì)必須嚴(yán)格控制。⑤氯化銨是錳電池電解液的要成分作用是補(bǔ)放電過(guò)程中由于正極反應(yīng)減少的H+；在正極中也加入一定的固體氯化銨，以補(bǔ)充放電時(shí)電解液中氯化銨的減少；增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性。⑥氯化鋅：用于電解液中。主要作用有：減緩鋅片腐蝕，保持電解液中的水分，破壞淀粉的鏈狀結(jié)構(gòu)，加快電解液的糊化速度，減少正極電芯在放電過(guò)程中pH值的高。⑦面粉淀粉主作用是使電液糊化后成為不流動(dòng)的隔離層它既有良好的離子導(dǎo)電性，又能固定電芯，便于攜帶使用；對(duì)鋅片有保護(hù)作用，可減緩鋅片的腐蝕。面粉比淀粉粘性好，粘附力強(qiáng)，保持水分性能好，不易沉淀。所以在配制電解液時(shí)，淀粉、面粉互相搭配使用。原理

鋅錳電池的電化學(xué)反應(yīng)可簡(jiǎn)單地表示為：正極：MnO2+H++e→MnOOH負(fù)極：Zn+2NH4Cl→Zn（）2Cl2↓+2H++2e總反應(yīng)式：Zn+2MnO2+2NH4Cl→2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2↓由反應(yīng)可以看出，極二氧錳放電時(shí)發(fā)還原反，使溶液中H+度減少所以電解液pH增高，堿性大，使氧化錳電極位向負(fù)方向移動(dòng)。極鋅放電時(shí)發(fā)生氧反應(yīng)，鋅電的濃差化使鋅電極位向正方向移。因此放電，電池壓下降。酸干電池，在放置時(shí)也會(huì)慢和酸性質(zhì)反應(yīng)，所不會(huì)有長(zhǎng)的壽命，有酸性電池在工作會(huì)有水成，稀液容易從電中流出也會(huì)導(dǎo)致其命變短還常會(huì)腐蝕器，在極上出的氫氣和氨也會(huì)影正常的放電所以工性能也不是好。而性干電就不存在這問(wèn)題。電化學(xué)體系的表示式為：1堿性堿性干電池的負(fù)極材料是鋅材是二氧化錳液是氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。它的構(gòu)造中間是由鋅粉壓制的圓柱狀負(fù)極纏裹著浸滿氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液的纖維材料再是由二氧化錳碳粉及氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液組成的正極池外殼由惰性

金屬制成與正極相連，電池的負(fù)極通過(guò)集電針與電池底部相連。電池反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)Zn+4OH--2e→Z