碱性锌锰电池原理和优点介绍
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最普及的碱锰电池有圆筒形和纽扣形两种 , 此外还有方形和扁形等品种 , 下面我们一起来看看碱性锌锰电池原理和优点介绍 。
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碱性锌锰电池的原理及优点
碱性锌锰电池原理
碱性锌锰电池的电化学表达式为:(-) Zn │ KOH(饱和ZnO)│MnO2++负电极反应:Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e正电极反应:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电池反应:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH其中正电极MnO2为碱性第一步电子放电是一个涉及固相传质的均相反应过程 , 质子和电子在MnO2晶格中运动 , 使MnO 2逐渐还原为MnOOH 。在这一步开始时 , 二氧化锰固相的基本晶体结构没有改变 , 只有晶格膨胀 。如果此时停止放电并进行充电 , 二氧化锰具有良好的可逆性 。第二个电子放电步骤是通过“溶解-沉积机制”进行的 , 这是一个不完全可逆的过程 。原因是MnOOH放电时形成Mn3O4 , 而Mn(OH)2充电时部分氧化为Mn5O4 。生成的Mn3O4既不能氧化也不能还原 , 在充放电过程中积累 , 一方面消耗活性物质 , 另一方面迅速增加电池内阻 , 导致MnO2电极容量下降 。负极的放电行为的顺序是从靠近正极到靠近负极的集流体 , 这是由放电过程中多孔电极的各个部分的不同极化引起的 。增加正负电极的对应面积可以大大提高碱性锌锰电池的放电性能 , 尤其是大电流放电性能 。负极的钝化速度受锌粉厚度的影响 。
【碱性锌锰电池原理和优点介绍】
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碱性锌锰电池的性能及应用
电池性能符合国家行业标准 , 与国外电池相当 。因其负载重、大电流放电、电容大、低温性能和防漏性能好、性价比高(价格是干电池的2-3倍 , 大电流工作能量的6-8倍)而被广泛应用于民用和工业应用 。特别适用于闪光灯、迷你录音机、摄像机、对讲机、BP机、剃须刀、掌上彩电、游戏机、玩具、遥测仪、报警器、计算器、助听器、手电筒、钟表 。比如闪光灯可以用AA型(5号)碱性锌锰电池 , 连拍可以拍8-10片 , 干电池只能拍1-2片 , 所以不能用镉镍电池 。可以说所有干电池和镍镉电池都可以用碱性锌锰电池代替 。
碱性锌锰电池的应用
无论民用还是军用 , 一次碱性锌锰电池主要用作便携式电源 。普通锌锰电池(俗称锌碳电池或IjcIanch6电池)在大电流下持续工作的能力较差 , 而碱性锌锰电池可以在大电流下持续工作 , 最适合需要大电流供电的设备 , 如相机、野外相机、无线电遥控飞机模型和海洋模型、电动工具、电动玩具、录音机等 。
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它容量大、内阻低 , 能为电器设备或电器提供比普通锌锰电池更稳定的工作电压和更长的工作时间 。适用于遥控器、笔记本电脑、寻呼机、测试仪器、收音机、手持对讲机等设备的配套电源 。
其优异的高温放电性能和中等电流放电下的高工作电压 , 使碱性锌锰电池在野外井下作业、高温环境等领域比锅镍电池和普通锂锰电池更具优势 。
此外 , 可充电碱性锌锰电池不仅具有良好的电荷保持能力 , 而且充分利用了电池的活性物质 , 节约了资源 , 保护了环境 , 降低了使用成本 , 进一步提高了碱性锌锰电池的性价比(成本效益比) , 没有记忆效应 , 使碱性锌锰电池更具竞争力 , 应用领域更广 。
在军事装备中 , 碱性锌锰电池因其使用方便、性能优异、储存寿命长而被用作配套设备 。尤其在军事通信设备中 , 广泛用作战术电台、野战电话、终端设备、仪器仪表等的配套电源 。野外条件下 , 没有市电 , 充电极其困难 , 完全靠电池 。
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无线电台24小时处于工作状态 , 发送消息时消耗大量电能 。为了保证不间断的通信 , 需要配套电池提供长时间的工作 , 并具有良好的连续工作能力 。碱性锌锰电池更能满足这些要求 。因此 , 国内外广泛使用碱性锌锰电池作为战术电台的原电池 。电池是通信设备的“食物”和“血液” , 属于消耗品 , 因此应储存一定数量的电池 , 以防出现意外情况时有足够的电池可供使用 。优质碱性锌锰电池可储存5年以上 , 这是其他原电池难以达到的 。因此 , 碱性锌锰电池在军事上的另一个主要用途是作为备用电池 。
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