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            3. 碳性鋅錳電池

              發布時間:2014-3-22 9:53:49 資訊來源:揚州鉅大電池科技有限公司 點擊次數:

              碳性鋅錳電池,又稱普通鋅錳電池,也是大家常說的碳性電池。碳性電池是中國人的習慣稱呼。大家在商業往來中也都稱呼碳性電池,幾乎沒有誰叫鋅錳電池的。
              碳性鋅錳電池這一稱呼是有來由的,那就是在圓柱形鋅錳電池內部有一根碳棒,或叫碳條,大電池的叫碳棒,小電池的叫碳條。碳棒或碳條是電池的正極連接器,鋅筒是負極。碳棒或碳條既可作燃料,火力很旺,燒飯、取暖均可,也可以當筆使,六七十年代的孩子們用它在石板地上寫字、畫畫,當寶貝一樣地玩得開開心心、快快樂樂。普通鋅錳電池的英文名:Zn-Mn battery,1860年由法國工程師勒克朗謝首先研制而成。
              碳性鋅錳電池以其價格低廉,深受廣大消費者的喜愛。碳性鋅錳電池經歷了從大到小,從簡單制造到工藝優良,從S型、C型到P型,從不環保到環保,從低容量到高容量,從低功率到高功率,從不良品高到不良品幾乎為0的一個全面轉變過程。
              目前,在工業配套領域,R03P、R6P和R03C、R6C四個單品的使用量較大,尤其是R03P和R03C的使用量在所有碳性電池中所占比例最大。

              碳性鋅錳電池原理和電極反應式

              正極材料:MnO2、石墨棒
              負極材料:鋅片
              電解質:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊狀物
              電池符號可表示為(-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊狀)‖MnO2|C(石墨) (+)
              負極:Zn=Zn2++2e
              正極:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O
              總反應:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O

              碳性鋅錳電池種類

              碳性鋅錳電池按其外形可分為圓柱形鋅錳電池和方形疊層鋅錳電池。
              圓柱型鋅錳電池就隔離物的不同可分為糊式電池和紙板電池。糊式電池即普通型鋅錳電池,紙板電池因其配方組成的差異引起電性能的不同,又分為C型(或稱銨型)紙板電池(又稱高容量電池)和P型(或稱鋅型)紙板電池(又稱高功率電池)。
              糊式電池即傳統的鋅錳干電池,其正極材料采用活性較低的天然二氧化錳,隔離物是淀粉和面粉的漿糊隔離層,電解液是以H4CL為主的氯化銨、氯化鋅水溶液,負極是鋅筒,其放電性能一般較差,容量較低,電池使用末期易漏液,但價格便宜,多適用于小電流和間歇放電的場合,如用于收音機、手電筒等。
              C型紙板電池是在糊式電池的基礎上用漿層紙代替了漿糊紙,不但正極填充量提高30%左右,而且用30-70%的高活性錳代替了天然錳,所以容量得以提高,使用范圍得以擴大,多用于小電流放電場合,如用于鐘表、遙控器、收音機、手電筒等場合。
              P型紙板電池采用氯化鋅為主的電解液,正極材料全部采用高活性的錳粉,如電解錳、活性錳等,其防漏性能遠高于糊式和C型電池,多用于大電流連續放電場合,如用于照相機、閃光訂、收錄機、剃須刀、電動玩具等。

              碳性鋅錳電池內部結構
              碳性鋅錳電池內部結構圖

              碳性鋅錳電池原材料

              ①二氧化錳:俗稱錳粉。是正極的活性物質,直接參加電化學反應,是決定電池電荷量的主要材料。根據其制備方法可以分為天然二氧化錳、化學二氧化錳和電解二氧化錳。其中電解二氧化錳的電化學活性最高,化學二氧化錳次之。
              ②石墨:正極原料之一。有顯晶型(俗稱鱗片狀)和隱晶型(俗稱土狀)兩種。石墨不參加電化學反應,有良好的導電性,具有吸附性和粘著性。摻入電芯中可以提高電芯的導電性。它粘著在多孔錳粉的周圍吸收一定量的電液,使電芯保持一定的水分,可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,平均直徑為35~45毫微米,比表面為60~70m2/g,導電性僅次于石墨,分散性、吸水性遠優于石墨。
              ④鋅:負極活性物質,兼作電池的容器和負極引電體,是決定電池貯存性能的主要材料。在鋅片中含有少量的鎘和鉛。鎘能增強鋅的強度,鉛能改進鋅的延展加工性能。鎘與鉛均能提高氫在鋅電極上的過電位,減少鋅電極的自放電,減緩鋅片的腐蝕和氫氣的釋放。鋅片中若含有Cu、Fe、Ni等,將降低H2在鋅電極上析出的過電位,加速電池在貯存過程中的自放電,因此這些有害雜質必須嚴格控制。
              ⑤氯化銨:是鋅錳電池電解液的主要成分。其作用是:補充放電過程中由于正極反應減少的H+;在正極中也加入一定量的固體氯化銨,以補充放電時電解液中氯化銨的減少;增強電解液的導電性。
              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,破壞淀粉的鏈狀結構,加快電解液的糊化速度,減少正極電芯在放電過程中pH值的提高。
              ⑦面粉、淀粉:主要作用是使電解液糊化后成為不流動的隔離層,使它既有良好的離子導電性,又能固定電芯,便于攜帶使用;對鋅片有保護作用,可減緩鋅片的腐蝕。面粉比淀粉粘性好,粘附力強,保持水分性能好,不易沉淀。所以在配制電解液時,淀粉、面粉互相搭配使用。

              碳性鋅錳電池回收

              廢舊電池能否隨生活垃圾一起丟棄要視乎電池成分和有害物質含量而定。比如,鎘鎳電池具有環境毒害性,一般扣式氧化銀電池汞含量達到電池重量的約1%。鋰電池則具有較高的回收利用價值,與生活垃圾一起丟棄還容易引起燃燒。
              而日常生活中常用的1號、5號、7號等家用電池已達到國家低汞或無汞技術要求,對于這些電池,在沒有統一回收體系條件下,可隨生活垃圾按普通廢物加以處置;但如不具備完善的處理技術,集中處理或收集不當反而會加劇局部地區的污染程度。 
              根據2003年發布的《廢電池政策》,廢電池的收集重點應是鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、鉛酸電池等廢棄的可充電電池和氧化銀等廢棄的扣式一次電池。
              鉅大公司嚴格貫徹歐盟“ROSH”指令,所有碳性電池均已通過“SGS”、“Intertek” 認證,完全符合歐洲地區客戶對電池的環保要求:鎘(Cd)含量≤20ppm;鉛(Pb)含量≤40ppm,汞(Hg)含量≤5ppm)。

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