碱性干电池培训讲义
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电池基础知识培训一、电池的定义电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
它由正极、负极和电解液组成。
当电池连接到外部电路时,化学反应将会在电池内部发生,电流也将在电路中产生。
二、电池的组成和工作原理1. 正极:正极通常由氧化剂组成,例如氧化铅(PbO2)、过氧化铅(PbO2)、过氧化银(Ag2O)等。
2. 负极:负极通常由还原剂组成,例如铅(Pb)、锌(Zn)、锂(Li)等。
3. 电解液:电解液通常是指能够导电的液体,例如稀硫酸、盐水、碱性电解质等。
4. 工作原理:当电池连接到外部电路时,正极和负极之间将会发生化学反应,导致电子在外部电路中流动,从而产生电流。
三、电池的种类1. 干电池:干电池是一种封闭式电池,其中的电解液是固体或者干燥的。
干电池主要有碳-锌电池、碱性电池、锂电池等。
2. 湿电池:湿电池是一种开放式电池,其中的电解液是液态的。
湿电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等。
3. 太阳能电池:太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的装置,它通常由光伏电池组成。
4. 燃料电池:燃料电池是一种能够将燃料的化学能转化为电能的装置,它通常由氢气和氧气组成。
四、电池的使用和保养1. 使用注意事项:- 使用电池时要按照正负极指示正确连接电路,避免短路。
- 电池使用完毕后要及时更换,避免因电池泄漏对设备造成损坏。
- 长时间不使用的电池要取出来存放,以免泄漏损坏设备。
2. 保养方法:- 定期清洁电池连接部分的腐蚀物,保持正常的电路连接。
- 避免在潮湿的环境中使用和存放电池,以免损坏电池。
五、电池的回收和环保1. 电池的回收:废旧电池属于危险废物,应当进行分类回收处理。
按照不同类型将电池回收至专用的废旧电池箱中,并交由专业的废品回收单位进行处理。
2. 环保意识:对于用电池的产品,应当鼓励使用可充电电池,减少对一次性电池的需求,从而减少废旧电池对环境的影响。
结语:电池是现代生活中不可缺少的一种能源装置,了解电池的基础知识对于正确合理地使用和维护电池具有重要意义。
碱性电池碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是锌锰电池系列中性能最优的品种。
适用于需放电量大及长时间使用。
电池内阻较低,因此产生之电流较一般锰电池为大,而环保型含汞量只有0.025%,无须回收。
碱性电池是最成功的高容量干电池,也是目前最具性能价格比的电池之一。
碱性电池是以二氧化锰为正极,锌为负极,氢氧化钾为电解液。
其特性上较碳锌电池来的优异,电容量大,以金顶碱性电池为例,平均比碳锌电池电力多5倍(电力倍数会因电器产品不同而异),保存性良好,耐漏液性良好、耐温性佳,电压变化小,可得到安定的电压,大电流下仍可高效率放电,因此大小电流器皆适合使用。
化学方程式为:Zn+2MnO2+2H2O==2MnOOH+Zn(OH)2碱性电池在结构上采用于普通电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,而且用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液,负极锌也由片状改变成粒状,增大了负极的反应面积,加之采用了高性能的电解锰粉,所以电性能得以很大提高,一般的,同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍,低温性能两者差距更大,碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合,特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD机、大功率遥控器等。
碱性电池Alkaline Battery亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是锌锰电池系列中性能最优的品种。
适用于需放电量大及长时间使用。
电池内阻较低,因此产生之电流较一般锰电池为大,而环保型含汞量只有0.025%,无须回收。
碱性电池是最成功的高容量干电池,也是目前最具性能价格比的电池之一。
碱性电池是以二氧化锰为正极,锌为负极,氢氧化钾为电解液。
其特性上较碳锌电池来的优异,电容量大。
化学方程式为:Zn+2MnO2+2H2O==2MnOOH+Zn(OH)2碱性电池在结构上采用于普通电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,而且用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液,负极锌也由片状改变成粒状,增大了负极的反应面积,加之采用了高性能的电解锰粉,所以电性能得以很大提高,一般的,同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍,低温性能两者差距更大,碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合,特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD机、大功率遥控器等。
干电池工作原理解析干电池,也被称为碱性电池或者干性电池,是一种常见的电池类型,广泛应用于各种电子设备和家庭用品中。
本文将详细解析干电池的工作原理,包括其结构、化学反应和电荷流动过程。
一、干电池的结构干电池通常由一个外壳、一个阳极(正极)、一个阴极(负极)和一个电解质组成。
1. 外壳:外壳普通由金属或者塑料制成,用于保护电池内部结构并提供机械支撑。
2. 阳极(正极):阳极是干电池的正极,通常由锌(Zn)制成。
锌是一种活泼的金属,在化学反应中容易失去电子。
3. 阴极(负极):阴极是干电池的负极,通常由二氧化锰(MnO2)制成。
二氧化锰是一种氧化剂,可以接受来自阳极的电子。
4. 电解质:电解质是干电池中的导电介质,通常由氢氧化钾(KOH)溶液浸渍在阴极和阳极之间的纸或者织物中。
二、干电池的化学反应干电池的工作原理基于一系列化学反应。
当干电池连接到电路中时,以下反应将发生:1. 在阳极(正极):Zn → Zn2+ + 2e-锌金属失去两个电子,形成氧化锌离子(Zn2+)。
这个过程被称为氧化反应。
2. 在阴极(负极):2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH-二氧化锰接受两个电子和水份子,形成三氧化二锰(Mn2O3)和氢氧根离子(OH-)。
这个过程被称为还原反应。
3. 在电解质中:2OH- → H2O + O2 + 2e-氢氧根离子(OH-)被还原成水份子(H2O)和氧气(O2),同时释放出两个电子。
三、电荷流动过程干电池的工作原理涉及到电荷的流动。
当干电池连接到电路中时,以下电荷流动过程将发生:1. 电子流动:锌金属中的电子将通过电路从阳极流向阴极。
这个过程产生了电流,使电子能够在电路中完成工作。
2. 离子流动:在化学反应中,锌金属中的锌离子(Zn2+)会向电解质中挪移,而氢氧根离子(OH-)则会从电解质中挪移到阴极。
这种离子的流动维持了电池内部的电荷平衡。
四、总结干电池的工作原理可以总结为以下几个步骤:首先,在阳极发生氧化反应,锌金属失去电子形成锌离子;然后,在阴极发生还原反应,二氧化锰接受电子形成三氧化二锰和氢氧根离子;最后,在电解质中发生氢氧根离子的还原反应,形成水份子和氧气。
总论一、什么叫电池?电池是一种能量转化与储存的装置,它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。
电池是一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供电能。
二、一次电池与二次电池的有哪些异同点?一次电池只能放电一次,二次电池(也叫可充电电池)可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,因此设计时必须调节这些变化,而一次电池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆性变化,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,另外,一次电池的自放电远小于二次电池。
三、什么是IEC标准?IEC标准即国际电工委员会(International Electrical Commission),是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织,其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化。
其中关于镍镉电池的标准为IEC60285,关于镍氢电池的标准是IEC61436,锂离子电池的标准是IEC61960,一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic 公司的标准。
四、电池常用标准有哪些?1、电池常用IEC标准有:镍镉电池的标准为IEC602851999;镍氢电池的标准为IEC614361998.1;锂电池的标准为 IEC619602000.11。
2、电池常用国家标准有:镍镉电池的标准为GB/T 11013_1996,GB/T 18289_2000;镍氢电池的标准为GB/T 15100_1994,GB/T 18288_2000;锂电池的标准为 GB/T 10077_1998,YD/T 998_1999,GB/T 18287_2000。
3、另外电池常用标准也有日本工业标准JIS C 关于电池的标准及SANYO和PANASONIC公司制定的关于五、镍镉电池的电化学原理是什么?镍镉电池采用Ni(OH)2作为正极,CdO作为负极,碱液(主要为KOH)作为电解液,镍镉电池充电时,正极发生如下反应Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O负极发生的反应:Cd(OH)2 + 2e → Cd + 2OH-总反应为:2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O放电时,反应逆向进行NiOOH + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-Cd + 2OH- + 2e→ Cd(OH)2充电时,随着NiOOH浓度的增大,Ni(OH)2浓度的减小,正极的电势逐渐上升,而随着Cd的增多,Cd(OH)2的减小,负极的电势逐渐降低,当电池充满电时,正极、负极电位均达到一个平衡值,二者电势之差即为电池之充电电压。
干电池原理搞清楚:幼儿园教案设计导言:干电池是我们日常生活中使用最为频繁的电类型之一,它具有使用简单、便携等特点,广泛应用于各个领域。
在幼儿园阶段,对于干电池的认知与了解,不仅可以帮助孩子们更好地了解科技领域,还能为他们日后的学习与生活带来益处。
本文将介绍干电池的原理和幼儿园教案设计,帮助教师们更好地授课和引导孩子们的学习。
一、干电池的原理干电池是一种常见的直流电池,由氧化锌、二氧化锰、黏土和铜等材料制成,它主要由负极、正极和隔膜三部分组成。
(一)负极干电池的负极是由氧化锌构成的,它是干电池中的活性物质,以一定的比例加入到电解液中。
在干电池正常工作的时候,氧化锌会向外释放出电子,经过电路产生电势差。
(二)正极干电池的正极由二氧化锰构成,二氧化锰是一种高活性物种。
当氧化锌释放电子到负极柱时,二氧化锰便会接受这些电子,将它们作为还原电子来固定在自己的表面上。
(三)隔膜干电池的隔膜具有隔离正负电极施工的作用,它由黏土材料制成,可以通过微孔和通道让电解液在电池中流动。
二、幼儿园教案设计在幼儿园教学中,干电池的原理和使用应用可以分别作为两个不同的教学内容来展开。
下面是两个相关教学的具体设计方案:(一)干电池原理的教学1.目标:了解干电池的构造和原理。
2.方法:小组互动讨论与图示解释相结合。
具体教学:老师辅助每组孩子们进行讨论,引导孩子们用语言讲述干电池的结构和工作原理,再辅以图示讲解,帮助孩子们更加形象和直观地理解干电池的构成和原理。
(二)干电池的使用和应用1.目标:了解干电池的使用方式并能使用干电池构建电路。
2.方法:现场使用实验和合作相互配合。
具体教学:老师准备电池、电视遥控器、闹钟等物品,现场进行实验展示,让孩子们了解干电池的应用,讲解如何使用电池进行变化后,老师给每个小组准备小轮车模型,让孩子们自己搭建出简单的电路,并通过小车运行了解了电流的概念和电路的基本构成元素。
总结:对于幼儿园阶段的孩子们来说,通过对干电池原理和使用的了解,能培养他们的科学创造性思维和学习动机。
碱性锌锰干电池07应用化学一班郑潇200707302141•一、碱性锌锰干电池简介•二、碱性锌锰干电池的电极反应•三、常见的碱性锌锰干电池•四、碱性锌锰干电池的的特点及应用•五、电池的一些相关常识一、碱性锌锰干电池简介•以锌为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解液的原电池。
简称碱锰电池,俗称碱性电池。
其产品系列都用字母“LR”表示,其后的数字表示电池的型号。
•最早见诸于德国专利的碱锰电池是一种湿电池。
1912年又有一种干电池取得德国专利。
直到1949年才有美国悦华公司的“皇冠”型电池投入市场。
1960年开发成功圆筒形结构以后,碱锰电池才得以迅速发展。
•碱性锌锰电池是普通干电池的升级换代的高性能电池产品,有LR6(五号)和LR03(七号)两种产品电池。
产品分普通型(含汞量0.60%)和微汞量(含汞量不大于0.025%),现有新开发出的无汞型电池。
二、碱性锌锰干电池的电极反应•正极为阴极反应:•MnO2+2H2O+2e -→Mn(OH)2+2OH -•负极为阳极反应:•Zn+2OH--2e -→ZnO+H2O•总的电池反应为:•Zn+MnO2+H2O→Mn(OH) 2+ZnO三、常见的碱性锌锰电池1、圆柱型碱性锌锰电池,又称碱锰电池,俗称碱性电池,是锌锰电池系列中性能最优的品种。
其外壳一般由08F镀镍钢带经冷轧冲压制成,同时兼作正极集流体,电解二氧化锰正极材料压成圆环紧贴在柱体内壁,以保证良好的接触,其负极采用粉状锌粒并制成膏剂,处于电池的中间,其间插入负极集流体(负极一般为铜钉),集流体与负极底部相连,在电池内部,正极间用隔膜(隔离层)隔开,其外部用尼龙或聚丙烯密封圈隔开,同时实现电池的密封,电池外部与一般电池几乎相同。
2、纽扣电池的外表为不锈钢材料,正极与负极间有密封环绝缘,密封环用尼龙制成,密封环除起绝缘作用外,还能阻止电解液泄漏。
正极用的是二氧化锰,负极用的是锌,电解液用的氢氧化钾,其标称电压为 1.5V。
干电池工作原理解析干电池,也称为碱性电池或干性电池,是一种常见的电池类型,广泛应用于家庭电器、数码产品、玩具等领域。
本文将详细解析干电池的工作原理,包括其结构、化学反应和电荷流动过程。
一、结构干电池的主要结构包括正极、负极、电解质和外壳。
正极由二氧化锌(ZnO2)和碳黑组成,负极由锌(Zn)组成。
电解质通常采用氢氧化钾(KOH)溶液。
外壳由金属或塑料制成,起到保护内部结构的作用。
二、化学反应干电池的工作原理基于化学反应。
在正极,二氧化锌与水反应生成氧化锌(ZnO)和氢离子(H+)。
在负极,锌与氢离子反应生成锌离子(Zn2+)和氢气(H2)。
这些反应导致正极逐渐耗尽二氧化锌,负极逐渐耗尽锌。
三、电荷流动过程当干电池连接到外部电路中时,电荷开始流动。
电荷从负极流向正极,形成电流。
在电解质中,氢离子和氢氧化物离子(OH-)结合形成水。
同时,电子从负极通过外部电路流向正极,完成电荷平衡。
四、优点与缺点干电池具有以下优点:1. 便携性:干电池体积小巧,便于携带和更换。
2. 维护简单:干电池无需维护,使用方便。
3. 储存稳定:干电池具有较长的储存寿命,不易失效。
然而,干电池也存在一些缺点:1. 有限寿命:干电池使用一段时间后会耗尽,需要更换。
2. 低能量密度:相比其他类型的电池,干电池的能量密度较低。
3. 环境影响:干电池中的化学物质对环境有一定的影响,需进行妥善处理。
五、应用领域干电池广泛应用于各个领域,包括但不限于:1. 家庭电器:遥控器、手电筒、闹钟等。
2. 数码产品:相机、便携式音响、电子游戏机等。
3. 玩具:遥控车、娃娃、电动玩具等。
4. 办公用品:计算器、键盘、鼠标等。
总结:干电池是一种常见的电池类型,其工作原理基于化学反应和电荷流动过程。
干电池具有便携性、维护简单和储存稳定等优点,但也存在有限寿命、低能量密度和环境影响等缺点。
干电池广泛应用于家庭电器、数码产品、玩具等领域。
通过了解干电池的工作原理,我们能更好地使用和管理这种常见的电源设备。
干电池工作原理解析干电池,也被称为一次性电池或者碱性电池,是一种常见的电化学电池,广泛应用于各种便携式电子设备和家用电器中。
它们的工作原理基于化学反应,将化学能转化为电能。
干电池由两个主要部份组成:正极和负极。
正极通常由二氧化锌(ZnO2)制成,负极则由锌(Zn)制成。
两极之间的空间被填充着电解质,通常是氢氧化钾(KOH)溶液。
当干电池连接到电路中时,化学反应开始发生。
在正极,二氧化锌(ZnO2)分解成氧化锌(ZnO)和氧气(O2)。
同时,在负极,锌(Zn)离子释放出电子,并与电解质中的氢氧根离子(OH-)结合形成氢氧化锌(Zn(OH)2)。
这些反应导致正极带正电荷,负极带负电荷,创造出一个电势差。
电势差使电子从负极流向正极,形成电流。
这个电流可以用来为设备供电。
干电池的工作原理可以通过以下化学反应方程式来表示:正极反应:ZnO2 → ZnO + 1/2O2 + 2e-负极反应:Zn + 2OH- → Zn(OH)2 + 2e-总反应:ZnO2 + Zn + 2OH- → Zn(OH)2 + ZnO + 1/2O2干电池的电压取决于化学反应中产生的电势差。
普通来说,干电池的标准电压为1.5伏特(V),但不同类型的干电池可能有不同的电压输出。
然而,干电池并非永久性的能源来源。
随着化学反应进行,正极和负极的材料会逐渐耗尽。
当正极和负极的活性物质用尽时,干电池将无法再继续供电,需要被更换或者丢弃。
此外,干电池在储存和使用过程中也存在一定的安全风险。
如果干电池受到过度加热、损坏或者短路,可能会导致电解质泄漏或者电池爆炸。
因此,在使用干电池时,应遵循正确的安全操作和储存指南。
总结一下,干电池的工作原理是基于化学反应将化学能转化为电能。
正极和负极之间的化学反应产生电势差,形成电流供给设备使用。
然而,干电池是一次性的能源来源,使用过程中需要注意安全问题。
第一章电池的发源所谓化学电源是指将化学能直接转化为电能的装置,相对于物理电源而言,也即我们常说的电池。
第二章基本概念2-1、化学电源的组成:、化学电源由电极、电解质、隔膜和外壳组成::(我厂的电池的结构图间附表1)2-1-1、化学电源由电极、电解质、隔膜和外壳组成电极:电极包括正极和负极,其作用是参与成流反应和导电。
电解质:作用是保证两极间的离子导电,有时参加电极反应。
隔膜:作用是防止正负极直接接触而短路。
外壳:容器作用,对于Zn一MnO2于电池,负极本身是活性物质又是容器。
2-2化学电源工作原理:(一)Z n︳KO H︳MnO2(+)电池的活性物质是二氧化锰和锌,在空间是分隔开的,二者都与KOH的水溶液相接触。
电解液含有阳离子、阴离子,是一种离子导体,但并不具有电子导电性。
当锌电极与电解质接触时,金属锌将自发地转入溶液中,发生锌的氧化反应。
锌电极上的Zn2+转入溶液后,将电子留在金属上,结果,锌电极带负电荷。
它将吸引溶液中的正电荷,在两相间产生电位差,这个电位差阻滞Zn2+继续转入溶液,同时促使Zn2+返回锌电极,结果形成了锌电极带负电荷,溶液一侧带正电荷的离子双电层。
二氧化锰电极存在类似情况,只是电极带正电荷,溶液一侧带负电荷。
在外电路接通之前,电极上都存在上述的动态平衡,一旦接通外电路,锌电极上的过剩电子流向二氧化锰电极,这就是电池成流反应。
2-3化学电源分类2-3-1、按电解质分可分为:a、碱性电池碱性水溶液如:碱锰电池、Cd-Ni电池b、酸性电池酸性水溶液如:铅酸电池c、中性电池中性水溶液如:干电池d、有机电解质电池有机电解质溶液如Li电池2-3-2、按工作性质和贮存方法可分为:a、原电池(一次电池)电池连续或间歇放电后,不能用充电的方法使两极活性物质恢复到初始状态,因此两极上的活性物质只能利用一次,如一次Zn一MnO2电池,Zn一HgO电池、Mg-MnO2电池。
b、蓄电池(二次电池)可以用充电的方式使活性物质恢复到初始状态,从而获得再生放电能力,充放电能够反复多次,循环使用,如Pb一PbO2蓄电池,Cd一Ni蓄电池,Zn一AgO蓄电池等。
C、燃料电池电池本身是一个载体,需不断输入燃料,电池才能连续反应。
此类电池多用于航天事业中的能源供给。
2-3-3、近来还有按正负极材料、电池的某种特性分类,如高容量电池、高功率电池、密封电池、免维护电池。
2-4、化学电源的命名电池的命名应尽可能的说明电池的尺寸、形状、电化学体系、标称电压,必要时说明其极端类型、载荷能力及其他特性。
2-4-1、单体电池单体电池的型号用一个大写字母后跟一个数字表示,字母R、F和S分别表示圆柱形、扁平形和方形单体电池。
如R6一R表示圆柱形,6表示尺寸大小,它表示最大尺寸,直径为14.5mm,高度为50.5mm。
除了MnO2一NH4CL、ZnCl2一Zn体系外,在字母R、S、F前另加一字母表示电化学体系,如用L表示碱性电解质的Zn一MnO2电池。
2-4-2、电池组如果电池只由一个单体电池组成,就用这个单体电池的型号来命名。
如果一个电池由一个以上的单体电池串联组成,则在单体电池型号前加一个串联电池的个数来命名。
如果单体电池并联,则在该单体电池型号之后加一连字符(--),再注明并联的电池数。
如果一个电池组成包含几个部分,则各部分分别命名,并在型号之间用斜线隔开。
示例:R20一表示一个R20尺寸的MnO2一NH4。
ZnCL2一Zn体系的单体电池组成的电池。
LR20一表示一个R20尺寸的二氧化锰-碱金属氧化物锌体系的单体电池组成的电池。
3R12一表示由三个R12尺寸的MnO2一NH4CL、Zn一ZnCl2体系电池组成的单体电池串联而成的电池。
为了保持电池命名的明确性,通过外加一个字母X或来区分一种基本类型的变型,表示排列或极端不同;外加一个C、P、S表示不同的电性能特征.2-4-3、认识碱性电池的命名:IEC中国美国日本LR20大号D AM1LR14二号C AM2LR6五(5)号AA AM3LR03七(7)号AAA AM46LR61(6LF22)9V第三章化学电源的电性能我们通常用开路电压、闭路电压、电池内阻、贮存性能、容量等来衡量电池的优良与否,分别介绍如下:3-1、开路电压开路电压是电池处于开路时两极间的电位差,为两极间的稳定电压之差。
V开=ФC+-ФC-由于所使用的材料不同,二氧化锰的稳定电压一般在0.70一1.0之间,锌电极电压一般约为-0.80V,故锌一锰干电池开路电压一般在1.5一1.8V之间,而碱性锌锰电池的开路电压,国标规定为1.50一1.65之间,我厂电池电压(新电)一般在1.600V左右。
3-2、闭路电压闭路电压也称工作电压、放电电压,当电池外接一负载时,即电池外线路有电流流过,电池对外做功时的电压。
可表示为:V=Ф+-Ф-IRR表示电池欧姆内阻和极化内阻之和。
3-3、电池内阻电池内阻包括电池欧姆内阻和极化内阻。
欧姆内阻包括电液和电极以及隔膜的内阻,及一切可以产生欧姆压降的电阻。
极化内阻是电池工作时两极化引起的阻力,包括电化学极化和温差极化。
3-4、电池容量及其影响因素电池的容量是指电池放出电量的总和。
我们说电池的容量总是指在特定的放电制度下所放出的电量总和,最常用的有恒阻放电、恒流放电、不同的放电方式及放电环境电池容量都有所不同,放电容量一般用Ah表示,对于恒阻放电常用放电时间h、min表示,通常我们也称放分,二者可以相互转换。
C=1/R×V平×TC一为电池容量(Ah),R一恒电阻的阻值(Ω)V一平均放电电压,T一放电时间(h)不同的放电制度,放电条件对同一电池的放电容量是不一样的,主要是活性物质利用率的高低问题。
对于同一放电制度放电,电池容量大小的决定因素有:(1)活性物质的数量(2)活性物质的电化学活性(3)活性物质的物理状态(4)电池的结构及工艺配方3-5、贮存性能电池的自放电,就是电池在经过一段时间的贮存后,容量自行下降的现象。
这主要是由于正、负极活性物质,尤其是负极的热力学不稳定造成的。
电池的贮存性能由容降率来考察。
一般普通电池年下降率不超过20%,我厂生产的碱性电池年容降率不超过10%。
影响电池的贮存性能的因素有:(1)原材料的纯度(2)电解液的浓度(3)正、负极活性物质及导电骨架的耐蚀性能(4)生产制造工艺(5)贮存环境的温度第四章碱性电池生产工艺简介4-1、碱性电池目前发展迅猛,电池协会也极力推荐碱性电池,国内可以说大大小小厂家都在上,大有取代中性Zn-MnO2电池之势。
为何碱性电池如此受重视呢,碱性电池与普通Zn-MnO2电池比有如下优点:a、具有高速率放电能力b、具有高于锌锰干电池的能量输出能力c、贮存性能好d、防漏性能好e、连放性能好f、低温性能好g、耐冲压性能好4-2、我厂电池生产工艺简介具体工芤流程如下图:(见附表2)以下分工序简介如下:1、拌粉:拌粉是将组成正极的各种物质混合均匀的过程。
要求各物质均匀分布。
拌粉不匀将造成电池电性能不均匀,且使制环时不易成形。
正极的组成:正极由锰粉、石墨粉、硬脂酸钙、和电解液(KOH)四种物质组成。
其中他们的作用分别为:锰粉:参加反应的正极活性物质。
石墨粉:导电作用。
硬脂酸钙:润滑、保护模具作用。
电解液:粘接及导电作用。
2、轧片轧片::将拌匀的粉料经过一定的压力使之成为片状,以便于造粒。
要求片子有适当的硬度与厚度。
3、造粒:即将轧片所得的片子经过粉碎使之成为具有一定形状的,具有一定粒度的颗粒。
4、粒子的贮存:目的是保证粒子的硬度及粒子水份的均匀分布。
制环::粒子经过一段时间的贮存后,在制环机上经过一定的压力,使之制成环状,以便组装。
5、制环制环要求环的尺寸符合工艺要求,并具有一定的承压能力。
6、入环入环::入环是将制好的环压入钢壳内的过程,要求用力适当,入环到位,不得压碎环。
入环不到位,会使气室减小,甚至会压坏密封圈;若有碎环,则会使活性物质减少,缩短电池使用寿命,还会增大电池内阻,降低电池电性能。
7、涂墨涂墨::在环入壳前,应先对钢壳内壁涂(喷)上一层石墨乳,主要目的是减少环与壳壁的接触电阻,增强导电性,同时也减少入环时的磨擦,并且可隔离钢壳下正极,保护钢壳免遭腐蚀。
8、涂封口胶:涂封口胶的目的是协助封口电池更好的密封。
9、插套插套::隔膜套也即所讲的隔离层,目的是隔离正负极,防止电池短路。
插套是将隔膜套装入电池的过程,由于隔膜套的作用,任何损坏隔膜套的过程或操作都是不允许的,另外插套时还应注意不要将封口剂擦掉。
10、加电解液:加液的目的是要保持隔膜套具有良好的离子导电性,因为隔膜套要求是电子绝缘而离子导电的,这样才能保证正负极的反应能够顺利进行,以及电荷的正常传递。
同时所加入的电液,还有一部分被环吸收,这一部分电液,可以用来参加电池反应,可见,加液过程是影响电池性能的关键过程,加液太少,电池内阻必然增大,电流降低,同时参加反应的电液少,则容量减少。
电液加的太多,影响电池的密封性能,易漏液。
11、加锌胶:锌胶的组成:锌胶由锌粉、氢氧化钾、氧化锌、水和粘剂按一定的工艺要求配制而成。
其中:锌粉是负极活性物质,参加电池反应用。
氢氧化钾溶液(KOH溶于水)是配制成锌胶的溶剂。
粘接剂是防止锌粉沉淀,起到分散的作用。
氧化锌是减少自放电作用。
锌胶是负极活性物质的一种形式,是为了加工方便而将锌粉加工成胶状物。
加锌胶是将锌胶注入隔膜套的过程。
加锌胶首要的是要保证锌胶量,量不足则反应的活性物质不多,容量不足。
锌胶不能加在套外的任何部位,加在正极环上电池会短路,加在钢壳口上或封口胶上使得电池密封性能下降,易漏液。
加锌胶时不得在锌胶中裹入气泡,否则会增大电池内阻。
整理锌胶::加好锌胶后,要保证锌胶量适中,且套外无锌胶粒子,就要对加好锌胶进行整理,12、整理锌胶锌胶整理后,要对锌胶量进行抽检,这一工序在自动化设备中,锌胶量能很好的保证的情况下,力度有所减少。
插组装件::插组装件是将组装件插入隔离管内的过程,此过程要求是组装件居中垂直的插入,13、插组装件不得插在套外及插偏,以免损伤密封圈及引起电池短路。
14、三联机封口三联机封口::通过轧线、卷边及拔直的过程将电池封口,至此通过以前各工序已将一电池组装完工,成为半成品。
机械封口是影响电池防漏性能的关键工序。
轧线深浅是否适当,卷边是否均匀完整都将直接影响电池的贮存性能。
电池贮存::电池生产好以后都要经过一定时期的贮存,主要是将由于生产过程中造成的一些15、电池贮存内在问题尽量反应出来,贮存期限根据各厂电池质量情况自行规定,在经过贮存后,确认无重大质量问题,即可投入包装车间进行包装。
校电::对已贮存期满的电池进行100%检测其开路电压、短路电流及闭路电压三参数,同时16、校电对放电容量进行抽检。