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  • 碳性锌锰电池

    发布时间:2014-3-22 9:53:49 资讯来源:扬州钜大电池科技有限公司 点击次数:

    碳性锌锰电池,又称普通锌锰电池,也是大家常说的碳性电池。碳性电池是中国人的习惯称呼。大家在商业往来中也都称呼碳性电池,几乎没有谁叫锌锰电池的。
    碳性锌锰电池这一称呼是有来由的,那就是在圆柱形锌锰电池内部有一根碳棒,或叫碳条,大电池的叫碳棒,小电池的叫碳条。碳棒或碳条是电池的正极连接器,锌筒是负极。碳棒或碳条既可作燃料,火力很旺,烧饭、取暖均可,也可以当笔使,六七十年代的孩子们用它在石板地上写字、画画,当宝贝一样地玩得开开心心、快快乐乐。普通锌锰电池的英文名:Zn-Mn battery,1860年由法国工程师勒克朗谢首先研制而成。
    碳性锌锰电池以其价格低廉,深受广大消费者的喜爱。碳性锌锰电池经历了从大到小,从简单制造到工艺优良,从S型、C型到P型,从不环保到环保,从低容量到高容量,从低功率到高功率,从不良品高到不良品几乎为0的一个全面转变过程。
    目前,在工业配套领域,R03P、R6P和R03C、R6C四个单品的使用量较大,尤其是R03P和R03C的使用量在所有碳性电池中所占比例最大。

    碳性锌锰电池原理和电极反应式

    正极材料:MnO2、石墨棒
    负极材料:锌片
    电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物
    电池符号可表示为(-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨) (+)
    负极:Zn=Zn2++2e
    正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O
    总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O

    碳性锌锰电池种类

    碳性锌锰电池按其外形可分为圆柱形锌锰电池和方形叠层锌锰电池。
    圆柱型锌锰电池就隔离物的不同可分为糊式电池和纸板电池。糊式电池即普通型锌锰电池,纸板电池因其配方组成的差异引起电性能的不同,又分为C型(或称铵型)纸板电池(又称高容量电池)和P型(或称锌型)纸板电池(又称高功率电池)。
    糊式电池即传统的锌锰干电池,其正极材料采用活性较低的天然二氧化锰,隔离物是淀粉和面粉的浆糊隔离层,电解液是以H4CL为主的氯化铵、氯化锌水溶液,负极是锌筒,其放电性能一般较差,容量较低,电池使用末期易漏液,但价格便宜,多适用于小电流和间歇放电的场合,如用于收音机、手电筒等。
    C型纸板电池是在糊式电池的基础上用浆层纸代替了浆糊纸,不但正极填充量提高30%左右,而且用30-70%的高活性锰代替了天然锰,所以容量得以提高,使用范围得以扩大,多用于小电流放电场合,如用于钟表、遥控器、收音机、手电筒等场合。
    P型纸板电池采用氯化锌为主的电解液,正极材料全部采用高活性的锰粉,如电解锰、活性锰等,其防漏性能远高于糊式和C型电池,多用于大电流连续放电场合,如用于照相机、闪光订、收录机、剃须刀、电动玩具等。

    碳性锌锰电池内部结构
    碳性锌锰电池内部结构图

    碳性锌锰电池原材料

    ①二氧化锰:俗称锰粉。是正极的活性物质,直接参加电化学反应,是决定电池电荷量的主要材料。根据其制备方法可以分为天然二氧化锰、化学二氧化锰和电解二氧化锰。其中电解二氧化锰的电化学活性最高,化学二氧化锰次之。
    ②石墨:正极原料之一。有显晶型(俗称鳞片状)和隐晶型(俗称土状)两种。石墨不参加电化学反应,有良好的导电性,具有吸附性和粘着性。掺入电芯中可以提高电芯的导电性。它粘着在多孔锰粉的周围吸收一定量的电液,使电芯保持一定的水分,可充分提高锰粉的利用率。
    ③乙炔黑:在正极中的作用与石墨相似。它的比重很小、颗粒较细,平均直径为35~45毫微米,比表面为60~70m2/g,导电性仅次于石墨,分散性、吸水性远优于石墨。
    ④锌:负极活性物质,兼作电池的容器和负极引电体,是决定电池贮存性能的主要材料。在锌片中含有少量的镉和铅。镉能增强锌的强度,铅能改进锌的延展加工性能。镉与铅均能提高氢在锌电极上的过电位,减少锌电极的自放电,减缓锌片的腐蚀和氢气的释放。锌片中若含有Cu、Fe、Ni等,将降低H2在锌电极上析出的过电位,加速电池在贮存过程中的自放电,因此这些有害杂质必须严格控制。
    ⑤氯化铵:是锌锰电池电解液的主要成分。其作用是:补充放电过程中由于正极反应减少的H+;在正极中也加入一定量的固体氯化铵,以补充放电时电解液中氯化铵的减少;增强电解液的导电性。
    ⑥氯化锌:用于电解液中。主要作用有:减缓锌片腐蚀,保持电解液中的水分,破坏淀粉的链状结构,加快电解液的糊化速度,减少正极电芯在放电过程中pH值的提高。
    ⑦面粉、淀粉:主要作用是使电解液糊化后成为不流动的隔离层,使它既有良好的离子导电性,又能固定电芯,便于携带使用;对锌片有保护作用,可减缓锌片的腐蚀。面粉比淀粉粘性好,粘附力强,保持水分性能好,不易沉淀。所以在配制电解液时,淀粉、面粉互相搭配使用。

    碳性锌锰电池回收

    废旧电池能否随生活垃圾一起丢弃要视乎电池成分和有害物质含量而定。比如,镉镍电池具有环境毒害性,一般扣式氧化银电池汞含量达到电池重量的约1%。锂电池则具有较高的回收利用价值,与生活垃圾一起丢弃还容易引起燃烧。
    而日常生活中常用的1号、5号、7号等家用电池已达到国家低汞或无汞技术要求,对于这些电池,在没有统一回收体系条件下,可随生活垃圾按普通废物加以处置;但如不具备完善的处理技术,集中处理或收集不当反而会加剧局部地区的污染程度。 
    根据2003年发布的《废电池政策》,废电池的收集重点应是镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、铅酸电池等废弃的可充电电池和氧化银等废弃的扣式一次电池。
    钜大公司严格贯彻欧盟“ROSH”指令,所有碳性电池均已通过“SGS”、“Intertek” 认证,完全符合欧洲地区客户对电池的环保要求:镉(Cd)含量≤20ppm;铅(Pb)含量≤40ppm,汞(Hg)含量≤5ppm)。

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