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碱性电池与碳锌电池

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碱性电池与碳锌电池

发布日期:2018-05-25 作者:蓄电池 点击:

  碳锌电池

  

  碳锌电池乃一种极普遍的干电池,早在1900年以前,已经商品化。碳锌电池的大小、形状和使用寿命有好几种。如果不计较其功能的强弱,则碳锌电池是一种安全又经济的电池,何况其来源没有问题。838电子

  

  碳锌(C-Zn)电池是一种电化学(Electrochemical)系统,它是以锌做阳极(阳极送出电子到电路中,因此是负极),以二氧化锰(MangneseDioxide)粉末混合物和其它材料当做阴极(正极);氯化铵(A nomonium chloride)的电解质冻 (ElectrolyteJelly)和氯化锌(Zinc chloride)溶解于水中当做电解液;而碳棒刀把外界电路的电子传回到阴极(正极)。电池中的阴极混合物也当做去极剂(De-polarizer)。 838电子

  

  如果使用的电流很小,且使用的时间不长,则碳锌电池是最有效率的。如果使用的电流较大及使用的时间较长的话,则电池因化学反应放出电能所产生的氢气(HydrogenGas)会积在碳棒,阻碍其传导电子的能力,因而降低电池的效率。做为去极剂的阴极混合物,乃防止氢气存在碳棒的作用剂;因此,如没有去极剂的话,电池的工作效率会受到影响。然而,即使有去极剂,碳锌电池在大电流的使用状况下亦无法使用太久。

  

  碳性电池在电解质混合物和碳棒大小的制法上有许多型式完全不同。设计给收音机使用的电池,含有高百分比的活性电化学的 (Electrochemical)材料。这种电池比用于闪光町的电池具有较大的容量,因而,使得它在低电流的使用情况下,能维持很久; 而闪光阿用的电池,须含有更多的碳,以便能在短时间内产生大电流,触发闪光打泡。一般用和工业用电池,其使用寿命和容量特性,已经被修改成适用于此两种不同使用情况的特性。

  

  碳锌电池的使用寿命和其使用情况有密切的关系。当所需的电流降低时,会改进电池的化学效率,以两个并联的电池代替一个电池,可以增长三倍的使用寿命。安培小时(Ampere-hour)碳锌电池使用到IV时的使用寿命估计的容量跟电池的大小和使用电流的高低很有关系,其它影响电池使用寿命的因素尚有周围温度和放在电池架上的时间。在室温为20℉时,电池的容量约降低一半;而在-2O℉时,几乎降到零。假如把特殊的电解液加入电池,将会稍为改善低温的功能。如电池一直被存放在温度70℉的环境中,则其使用寿用大约缩短一半,假如电池被放在更高的温度中,则其变质的速度会更快。838电子

  

  碱性电池:

  

  碱性电池的发展,主要被用于需要高电流使用的装置,以代替较不实用的碳锌电池。碱性一二氧化锰一锌电池(Alkaline-manganese Dioxide-zinc Cell)的电压一时间特性的降低速率低于碳锌电池。在高电流的使用情况下,碱性电池的使用寿命约标准式碳锌电池的十倍。 838电子

  

  碱性电池以一大片的锌做阳极,以高密度的二氧化锰混合物做阴极及用钢或没电镀的黄铜做为电流集结器。碱性电池与碳锌电池最大的差异,乃在于碱性电池使用高浓度的碱性氢氧化钾(Potassium-hydroxide)做电解液。

  

  碱性电池具有极高的去极(depolarization)效率,所以它能连续的供应大电流,而碳锌电池必须间歇性地使用。碱性电池在经过使用一段时间后,还是保持着近1.5V的输出能力。在低电流的使用情况下,碱性电池虽然有较高的安培一小时容量;但它与碳锌电池的电流密度足一样。如果使用在大电流的情况,则碱性电池就比碳锌的功能要好。

  

  碱性电池在低温下的工作能力亦较碳锌电池好;而且,在不使用时,既便不把碱性电池从电池架上拿下,它亦能维持很久的时间;如果存放在低温下,则更能延长寿命。

  

  可充电的(rechargeable)碱性二氧化锰电池,其大量使用的时间已超过10年。由于它的防漏性相当好,所以可被使用在任何环境。838电子

  

  然而碱性电池可再充电的次数少于镍一镉(Nickel-Cadmi-um)电池。就像基本的碱性电池一样,可充电的电池亦是以锌做为阳极,二氧化锰做阴极和以氢氧化钾做电解液;但足可充式电池还是有不同之处,其内部经过设计变更后,无论充电或放电都很成功。

  

  可充式电池的放电特性与一般不可充式的电池很类似。当其化学能降低时,其输出电压的降低速率还是很慢,但是无论如何,可充式电池无法再被充电至其原先的输出电压;而且当充电的次数增加时,极可能损害其功能。即使其两端电压保持一定,但其可利用的化学能,会随着使用时间的增长而降低。

  

  可充式的碱性电池,使用的放电电流,应该使用在厂商所建议的电流量,直到用完其额定的安培一小时(Ampere-hour)容量再按照所建议的充电时间的长短充电。如果使用者能依此原则使用,则可使充、放电的次数达到预期的次数。降低放电电流或降低安培一小时容量的消耗,虽可增长电池的寿命;然而,一旦电路需要的功率超过电池的额定容量时,则其使用命寿命将会缩短很多。


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