锌负极电池全解讲课教案.ppt

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1、锌负极电池全解具有共同的负极反应：在酸性环境中，Zn2+以离子形式存在。在碱性环境中，生成Zn(OH)2沉淀，Zn(OH)2不稳定，又分解生成ZnO。碱性很强时生成锌酸盐。正极反应各不相同：锌锰碳性电池：锌锰碱性电池：锌银电池：锌空气电池：所有锌负极电池的标称电压均为1.5V，具体电压略有偏差1.1锌－锰干电池的分类使用方便、价格低廉，一次电池中使用最广泛按外形分：筒式、叠层式、薄形(纸）；1锌－锰电池1.1锌－锰干电池的分类电解液：中性、微酸性、碱性；碱性电池：筒式、扣式、扁平式几种筒式电池：传统的勒克朗谢电池、纸板电池、碱性锌-锰电池、无汞锌-锰电池20世

2、纪60年代建立了国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommision,简称IEC），该组织实现了电池型号、规格的标准化。命名字母后面紧接着的数字代表单体电池的大小；在单体电池前加上数字表示串联的组合电池中的单体电池数目；单体电池之后加一并联电池数。R6P，LR6，3R14，6F22，4F100-4符号RSFPCL外形圆筒形方柱式扁平式高功率高容量碱性电池符号和意义1.1.1传统的勒克朗谢电池以MnO2为正极，Zn为负极，并以NH4Cl水溶液为主电解液，用纸、棉或淀粉等将电解液凝胶化，使其不流出，具有这种结构的电池叫做锰干

3、电池，也称“糊式锌－锰干电池”。这种电池最早在1868年法国人勒克朗谢设计的，开始电解质仍是流动的。并把细砂、锯末等物质加在电解质中，使其成为糊状物。到了1886年，由美国的加斯纳，设计了一种将电解液用石膏固化，而锌电极制成圆筒形的电池。这种电池即使倾斜电解液也不会流出。电池的电极反应正极负极电极反应美国在1890年开始生产了这种电池。之后又经过不断的改进，发展到目前的干电池。干电池主要用在：照明、携带式收音机、照相闪光灯、电动玩具、电话、助听等方面。2CaSO4·H2O与少量水作用可逐渐硬化，并膨胀，故可铸造模型及雕塑。锌锰干电池可根据不同的用途和特性，制成

4、不同形状和规格的单体电池。它们所用的原材料大体一样，只是正极电芯粉和电解液等的配比不同，通常有圆筒形和方形两种。筒形电池的锌极兼作电池的容器。MnO2电极压成圆柱形的电芯，炭棒在电芯的中央作为正极导体，电芯外面包有绵纸，以防芯粉脱落；锌筒底部的绝缘垫片，是用来防止正负极间的短路；电糊起作离子的导电作用和正负极间的隔离物的作用。上部的气室为气体或电糊膨胀而留的余地；封口剂和电池盖都是为了密封电池，防止电解质干固。1.1.2纸板电池：迭层电池的锌极为锌片，炭饼为正极，在炭饼和锌片之间置有涂过凝胶电解质的浆层纸隔膜。锌极的另一面紧贴有电子导电的导电膜，用于电池串联。

5、每个单体电池之间的外面有绝缘套，并兼作电池的容器。迭层电池的结构比较紧凑，体积小，重量轻。但一般内阻大，仅能用于电压要求高，电流要求小的场合。纸板电池用纸板涂胶代替浆糊做隔离层。电解质有氯化铵型和氯化锌型。容量比糊式锌锰电池高。高氯化锌纸板电池1970年开始生产，可大电流放电，放电时间长。电池表达式：负极：正极：总反应：电解液中反应：纸板电池结构多孔性纸包括：绵纸、滤纸、电缆纸、牛皮纸等。造纸的原则：（1）纸质要致密、纯净（2）吸水性强（3）抗拉力大目前常用的是电缆纸，其主要缺点是吸水性差。为解决该问题，常在上面涂上一层高分子材料，如聚乙烯醇（P.V.A)、羧

6、甲基纤维素(C.M.C)、甲基纤维素（M.C)、海藻胶等。现将海藻胶纸板的制作简介如下：采用纸板取代浆糊的主要优点是节约了粮食，一个日产20万只R20的干电池厂，消耗粮食约400Kg，一年就要上百吨。1.1.3碱性锌－锰干电池碱性锌锰干电池1882年德国G.Leuchs发表专利，1965年开始生产。电池表达式:负极：正极：总反应:碱性锌锰干电池具有以下优点：1）工作电压平稳2）可大电流放电（大于中性2倍以上）3）具有可逆性（可进行多次充放电）4）比能量大Zn-MnO2（浆糊）22WH/KgZn-MnO2（碱性）66WH/Kg2）工艺基本情况：炭素壳：用石墨做原

7、料，添加石蜡等粘合剂和防水剂，压成型，作为电池的正极并兼作容器。1）电池结构A:CuB:锌膏C:隔膜D:炭仓E:炭素壳,电池正极导体F:纸壳G:马口铁皮；商标正极炭包：用电解锰，天然锰、乙炔黑按一定配比，并加入比重1.1的KOH溶液混合，压成简状环式炭包。隔膜：采用耐碱性和吸水良好的纸为基体，再涂布浆层。负极：采用含汞量为4%的汞齐锌粉，添加1－2%纤维粉，7～10%的淀粉混匀。装配时先把环行炭包装入炭素壳中，适当压实，使二者有很好的接触。再将浆糊纸卷成管型插入炭包中间。然后将和好的锌粉装入隔膜筒内，待无游离电解液后，插入黄铜做导体。1.1.4无汞锌－锰电池在

8、锌－锰电池中添加汞可提高析氢过电位，减