第三章锌-二氧化锰电池-1

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化学电池的种类

1.锌锰电池锌二氧化锰电池（简称锌锰电池）又称（勒兰社）电池，是法国科学家勒兰社于1868年发明的由锌（Zn）作负极，炭棒为正极，电解质溶液采用二氧化锰（MnO2），中性氯化铵（NH4Cl）、氯化锌（ZnCl2）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。

按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。

干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末（黑色）------用于吸收在正极上生成的氢气（以防止产生极化现象）；B：用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。

电极反应式为：负极（锌筒）：Zn +– 2e- === Zn2+正极（石墨）：2NH4+ +2e- === 2NH3 ↑+ H2↑H2O + 2MnO2+ 2e- === 2MnOOH+ 2OH-总反应：Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 === Zn(NH3)2Cl2↙+2MnOOH电压：大约为1.5V，不能充电再生。

2.碱性锌锰电池20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。

电池使用氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）的水溶液做电解质液，采用了与锌锰电池相反的负极结构，负极在内为膏状胶体，用铜钉做集流体，正极在外，活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接，正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。

3.铅酸蓄电池1859年法国普兰特发现，由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池槽）等5个基本部分组成。

用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。

铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。

化工专业《化学电源工艺学》教学大纲

《化学电源工艺学》教学大纲课程编码：0412103702课程名称：化学电源工艺学学时/学分：32/2先修课程：适用专业：化学工程与工艺开课教研室：无机化学教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是化学工程与工艺专业学生选修的一门专业课程。

2．课程任务：通过本课程的教学，使学生掌握锌-二氧化锰电池、铅酸蓄电池、镉-镍蓄电池、氢-镍电池、锌-氧化银电池、锂电池、锂离子电池、燃料电池等化学电源的组成、工作原理和制造工艺，为学生将来从事化学电源领域的相关工作打下基础。

二、课程教学基本要求理解化学电源的基本概念和基本原理，掌握化学电源的组成结构、工作原理和制造工艺，重点突出常用化学电源的设计与制造。

本课程在教学中采用电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（作业、课堂提问等）（30%)。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容第一章化学电源概论1.教学基本要求掌握化学电源的组成及工作原理，理解和掌握化学电源电性能，了解化学电源中的多孔电极。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握化学电源的组成、工作原理和电性能，主要包括电极、电解质、隔膜、外壳、电动势、容量、能量、功率、储存性能和循环性能等。

3.教学重点和难点教学重点是化学电源的组成，电性能。

教学难点是化学电源电性能。

4.教学内容（1）化学电源的组成及工作原理主要知识点：电极；电解质；隔膜；外壳；工作原理。

（2）化学电源的电性能主要知识点：电动势；容量；能量；功率；储存性能和循环性能。

（3）化学电源中的多孔电极主要知识点：多孔电极的意义；两相多孔电极；三相多孔电极。

第二章锌-二氧化锰电池1.教学基本要求掌握锌-二氧化锰电池的电极材料、电池反应和电性能，以及各种锌-二氧化锰电池的制造工艺。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握锌-二氧化锰电池的电极材料、电池反应、电性能和制造工艺，主要包括二氧化锰电极、锌电极、电池反应、电压、容量和储存性能等。

第章锌锰电池PPT课件

MnO2电极在不同介质中的极化不同
2.3 锌电极
2.3.1.阳极过程
锌电极的电化学极化是比较小的，在放电过程中锌电极的阳极极化主要来自于浓差极化。这主要是放电产物离开电极表面受到一定的阻碍所造成的
2.3.2. 锌电极自放电
• 1). 氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电
• 在中性溶液或酸性溶液中：
2. MnO2电极阴极还原的次级过程
• MnOOH转移步骤即二次过程是整个MnO2阴极还原的控制步骤
1). 水锰石在酸性溶液中的转移—歧化反应：在酸性溶液中，MnO2放电的一次过程为： 2MnOOH 2MnO2+2H++2e-
歧化反应： 2MnOOH+2H+

MnO2+Mn2＋+2H2O
Primary batteries
第2章锌锰电池
锌锰干电池
锌锰干电池
松下干电池工厂
锌锰电池命名
2.1 Zn-MnO2电池的分类
分类
• 1 按电液分： • 中性和碱性 • 2 按外形： • 筒式、迭层式、薄形、扣式、扁平式
命名
• 20世纪60年代建立了国际电工委员会（International Electrotechnical Commision,简称IEC），该组织实现了电池型号、规格的标准化。 • 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
后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用
资料仅供参考，实际情况实际分析
电极的总反应为： MnO2+4H++2e- Mn2＋＋2H2O

第二讲锌锰电池

（3）大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右；
（4）贮存寿命长。
碱性锌锰电池
表示。用于大电流放电和连续使用的用电器具，如放录机、BP机、照相机、电动玩具等。根据电池中汞含量的高低，分为含汞电池、低汞电池和无汞电池。扣式电池采用电解二氧化锰与石墨混合压成片状正极，氢氧化钾水溶液作电解液，锌粉压成片状作负极，正负极间用隔膜隔开。
锌离子的存在形式
pH值
电液导电能力
大，正极极化大
好
小电流间放
不好
大电流连放、防漏性能好
结论
中性锌锰电池：
一、将旧电池拆开，按物质初类，并了解电池的构造。基本原理中性锌锰电池结构下：
)Zn NH4Cl ZnCl2 MnO2 , C(
铜帽封蜡锌筒多孔纸石墨电极
NH4Cl 和 MnO2
锌负极的自放电
○ 锌电极产生自放电的原因
氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电
氧的阴极还原所引起的锌电极的自放电电解液中的杂质所引起的锌电极的自放电
○ 引起锌电极自放电的主要原因是氢的阴极析出所引起
的锌的腐蚀，即析氢腐蚀
○ 影响锌电极自放电的因素
锌的纯度及表面均匀性的影响溶液pH 值的影响电液中NH4Cl、ZnCl2浓度对自放电的影响温度的影响
水蒸气压/Pa 2933 2340
Zn2＋离子状态 [Zn(H2O)]2+ [ZnCl4]2—
两电池比较
差异氯化铵型氯化锌型
好，不容易漏液
反应式不同
蒸气压产物不同
无水生成和消耗消耗大量的水,防漏性能
低
Zn（NH3）2Cl2，致密而坚硬的沉淀，小电流间放负离子，负极极化大高，密封要求高 ZnCl2· 4 ZnO· 5 H2 O，水泥效应，大电流连放正离子，负极极化小小，正极极化小

第二节锌锰电池

4
＋
Zn2＋＋9
H2O＋
ZnCl2→ZnCl2·4
ZnO·5
H2O＋
H
锌负极的极化
与正极MnO2相比，锌负极的极化要小得多。正常放电情况下电化学极化是较小的，主要是浓差极化。在放电后期或低温下放电，电极的表面状态发生了变化，这时电化学极化就不能忽视了。
锌负极的自放电
• 锌电极产生自放电的原因 1. 氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电 2. 氧的阴极还原所引起的锌电极的自放电 3. 电解液中的杂质所引起的锌电极的自放电
2MnOOH＋2H＋→MnO2＋Mn2＋＋2H2O 2. 固相质子扩散
• MnO2阴极还原的控制步骤次级过程为控制步骤，即水锰石(MnOOH)的转移是控制步骤，MnO2阴极极化主要是由于MnOOH转移的缓慢所造成的。
Mn4+ Mn4+ Mn4+
O2-
O2-
O2-
MMnn3+4+
MeMnn4+3+
四、锌锰电池的电池反应和电性能
中性介质中的锌－锰电池的电池反应
• 以NH4Cl为主的锌－锰电池（氯化铵型电池）（－） Zn∣NH4Cl∣MnO 2 (＋)
负极反应： Zn＋2NH4Cl－2e → Zn（NH3）2Cl2↓＋2H＋正极反应： MnO2+H2O+e → MnOOH+OH电池反应： Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓＋2 MnOOH
• 在碱性介质中：KOH溶液
Zn2＋＋2OH－→Zn(OH)2⇌ ZnO＋H2O
Zn(OH)2＋2KOH→K2 ZnO2＋2 H2O
或
ZnO＋2 KOH→K2 ZnO2＋H2O

应用电化学书后习题答案杨辉_卢文庆编

应用电化学，杨辉卢文庆全书思考题和习题第一章习题解答：1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。

(1)++→+242Ce e Ce解：属于简单离子电迁移反应，指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce+借助于电极得到电子，生成还原态的物种2Ce+而溶解于溶液中，而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化， (2)-→++OH e O H O 44222解：多孔气体扩散电极中的气体还原反应。

气相中的气体2O 溶解于溶液后，再扩散到电极表面，然后借助于气体扩散电极得到电子，气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。

(3)Ni e Ni →++22解：金属沉积反应。

溶液中的金属离子2Ni+从电极上得到电子还原为金属Ni ，附着于电极表面，此时电极表面状态与沉积前相比发生了变化。

(4)-+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22解：表面膜的转移反应。

覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种，它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。

(5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-；--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn解：腐蚀反应：亦即金属的溶解反应，电极的重量不断减轻。

即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物，所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。

2．试说明参比电极应具有的性能和用途。

参比电极(reference electrode ，简称RE)：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。

既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。

二氧化锰电池电极反应式

二氧化锰电池电极反应式二氧化锰电池是一种常见的电化学储能设备，其电极反应式可以描述为MnO2 + H2O + e- → MnO(OH) + OH-。

本文将对二氧化锰电池的电极反应式进行详细解析。

在二氧化锰电池中，正极是由二氧化锰构成的，负极可以是许多金属，如锌、铁等。

当电池连接外部电路时，正极上的二氧化锰会发生氧化反应，同时负极上的金属会发生还原反应。

这两个反应共同构成了电池的工作原理。

具体而言，二氧化锰电池的电极反应式可以分为两步。

首先，在正极上，二氧化锰发生氧化反应，将自身转化为氢氧化锰：MnO2 + H2O + e- → MnO(OH) + OH-这个反应是一个氧化反应，其中二氧化锰失去了一个电子，同时与水和氢氧根离子发生了反应，生成了氢氧化锰和氢氧根离子。

接下来，在负极上，金属发生还原反应，将金属离子还原为金属原子，并释放出电子：M + OH- → MOH + e-这个反应是一个还原反应，其中金属离子接受了一个电子，并与氢氧根离子发生了反应，生成了金属氢氧化物和电子。

这两个反应发生在正负极之间，通过电解质溶液中的离子传递电子，在外电路中形成电流。

同时，电池的正负极通过电解质溶液中的离子进行离子传递，以维持电池反应的平衡。

需要注意的是，二氧化锰电池是一种可逆反应，即在充电时可以将电池中的化学能转化为电能，而在放电时则将电能转化为化学能。

在充电过程中，电池的正负极反应方向与放电过程相反。

总的来说，二氧化锰电池的电极反应式MnO2 + H2O + e- → MnO(OH) + OH-描述了正极上的氧化反应过程，其中二氧化锰被氧化为氢氧化锰。

这个反应是电池工作的基础，通过正负极之间的电子和离子传递，在外电路中产生电流，实现能量的转化和储存。

二氧化锰电池作为一种常见的电化学储能设备，具有体积小、重量轻、寿命长等优点，被广泛应用于电子产品、医疗器械和航天航空等领域。

通过对电极反应式的深入了解，我们可以更好地理解二氧化锰电池的工作原理和特性，为其应用和研究提供更多的基础。

一次化学电源PPT课件

状
柱
型
型
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概述
• 根据上表，LR表示碱性圆柱型电池。LR14500（AA型电池），就是通常指的5号碱性圆柱型电池。
• 此外，各个国家还有自己的表示方法。如中国有0~7号电池（数字越小，电池体积越大），此外还有特殊用途的异型电池。美国有AA型（5#），AAA型（7#）等。
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• 不同添加元素的作用并不相同，下表列出了几种“缓蚀剂”的作用。
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锌锰电池 In Sn Bi
Pb
抑制氢气产生，降低锌粒表面接触电阻。
增大析氢过电位，抑制氢气析出。
加入量必须适当。放电时，锌粉的析气量随Bi量的增加而减小；但过放电时，锌粉的析气量随Bi量的增加而增大。增大析氢过电位，抑制氢气析出。
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概述
• 1859年，R. G. Plante首先发明了铅酸蓄电池，距今已经有近150余年的历史了。
• 在近10年后的1868年，法国科学家G. Leclance又第一个发明了锌锰干电池。
• 所谓干电池，是指在电池体系当中的电解质不能流动，如胶态状、糊状，凝胶状电解质等，锌锰电池中的NH4Cl+ZnCl2就是不能流动的淀粉型糊状电解质，所以叫做锌锰干电池。
锌锰电池
• 筒式锌锰电池一般分为四大类：
1. G. Leclance锌锰电池 2. 纸板电池 3. 碱性锌锰电池 4. 无汞锌锰电池
重点介绍G. Leclance锌锰电池和碱性锌锰电池两类。
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筒式锌锰电池结构
锌锰电池
• G. Leclance锌锰电池：这是最经典的干电池，其电解质是不能流动的淀粉浆糊状 NH4Cl+ZnCl2，其电化学表达式为： (-)Zn∣NH4Cl+ZnCl2∣MnO2(+) 这种电池所使用的锌筒既充当外壳，又起着负极的作用，但这种电池的性能很差，现已被淘汰。

锌锰电池PPT课件

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•
本章重点：
• 正极：二氧化锰的反应机理
• 负极：锌电极的自放电、引起自放电的原因和降低自放电的措施。
• 电池反应和性能：两类中性电池的比较、中性电池与碱性电池的比较
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一、概述
（－）Zn|
|MnO2（＋）
• 锌锰电池的分类
中性锌锰电池 NH4Cl+ZnCl2的水溶液
铵型电池 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn（NH3）2Cl2↓＋2 MnOOH
锌型电池 4Zn＋9H2O＋ZnCl2＋8MnO2 →8MnOOH＋ZnCl2·4 ZnO·5 H2O
电液类型电导率／S∙m-1
pH值水蒸气压／Pa
Zn2＋离子状态
氯化锌型
15
氯化铵型
43
4.6
2933
[Zn(H2O)]2+
＋H2O
第18页/共32页
• Zn-MnO2电池的电性能 • 开路电压
不同情况下，Zn-MnO2电池的开路电压在1.5 －1.8V左右。负极Zn的稳定电位大约在－0.8V左右。正极稳定电位一般在0.7－1.0之间。
第19页/共32页
• 工作电压 1. 极化主要是来自于正极 2. 电压的恢复特性
电池内阻减小放电电流增大第26页共32页第27页共32页两种类型电池的比较铵型电池zn2nh2mnooh锌型电池4zn9h电液类型电导率sm1ph值水蒸气压pazn离子状态氯化锌型氯化铵型1543465429332340znh差异氯化铵型氯化锌型反应式不同无水生成和消耗消耗大量的水防漏性能好不容易漏液蒸气压密封要求高产物不同znnh致密而坚硬的沉淀zncl水泥效应小电流间放大电流连放锌离子的存在形式负离子正离子负极极化大负极极化小ph值正极极化大正极极化小电液导电能力不好结论小电流间放大电流连放防漏性能好第28页共32页放电性能好

原电池正负极发生的反应

原电池正负极发生的反应
当原电池工作时，正极和负极发生着不同的化学反应。

正极反应：
在正极处，一般使用金属氧化物（如锌-二氧化锰电池）或活性金属（如锂电池）作为正极材料。

正极材料与电解质中的阳离子发生还原反应，释放出电子。

例如，在锌-二氧化锰电池中，锌通过与电解质中的阳离子反应，从离子态变为金属锌，并释放出电子。

负极反应：
在负极处，一般使用金属作为负极材料，例如锌或锂。

负极材料与电解质中的阴离子发生氧化反应，接受来自正极的电子，并形成负极离子或化合物。

例如，在锌-二氧化锰电池中，锌离子与电解质中的阴离子反应，从金属锌变为锌离子。

这些正负极反应使得电池中的正负极之间产生电位差，推动电子在外部电路中流动，从而产生电流。

碱性锌锰干电池

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。

第三章锌-二氧化锰电池-1教学教材

➢ 影响锌电极自放电的因素
1. 锌的纯度及表面均匀性的影响 2. 溶液pH值的影响 3. 电液中NH4Cl、ZnCl2浓度的影响 4. 温度的影响
➢ 降低锌负极自放电的措施
1. 加添加剂
在金属锌中加入添加剂在电解液中加入缓蚀剂
2. 保证原材料的质量达到要求 3. 对电解液进行净化 4. 贮存电池的温度低于25℃ 5. 电池要严格密封
铵型电池： Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn（NH3）2Cl2↓＋2 MnOOH
锌型电池： 4Zn＋9H2O＋ZnCl2＋8MnO2 →8MnOOH＋ZnCl2·4 ZnO·5 H2O
Mn3+OH-
MnO2/溶液界面上进行初级过程示意图
当二氧化锰电极放电时，溶液中的H+便向二氧化锰晶格中转移，与O2－离子结合生成OH－。与此同时二氧化锰接受外来的电子，即 Mn4+还原成Mn3+（MnOOH)。
MnO2阴极还原的初级过程( MnOOH的生成)： MnO2＋H＋＋e→MnOOH
MnO2阴极还原的次级过程（MnOOH的转移）：
锌皮中的其它杂质，如镍、铁和铜等能显著地促进锌负极的自放电，使电池内部不断产生氢气，故这些杂质的含量必须严格控制。
3.3.1 锌电极的阳极过程：
Zn－2e → Zn2＋
➢在中性介质中：NH4Cl＋ZnCl2
1.以NH4Cl为主： Zn2＋＋2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2↓＋2H＋
2.以ZnCl2为主： 4 Zn2＋＋9 H2O＋ ZnCl2→ZnCl2·4 ZnO·5 H2O＋ 8H＋
Zn|ZnCl2(NH4Cl)|MnO2
4、碱性锌锰电池
自1965年开始生产至今。正极是电解MnO2粉，负极是汞齐化锌粉，电解液是KOH水溶液。电池反应机理和电池结构与上述三类电池不同。其电性能优于前三类电池，放电时间大约是同类糊式电池的5～7倍，其R20电池的比能量达0.21 Wh/cm3 ，且可制成可充式电池（二次电池）。

6F22无汞锌锰干电池产品说明书

Other 1604
空载电压(V)
负载电压(V)
验收标准
新电
+1.35
9.0 -0.0
注 1：新电指生产日期起 60 天。
9.0/180Ω
MIL-STD105E,普通Ⅱ级二次抽样,AQL=0.4
2：贮存 12 个月后的放电指标为初始期最小平均放电时间的 80%。
6、放电性能
1
义乌市金久电池有限公司
放电方法： 11、电池外形尺寸图
180Ω每日放电 24 小时（附图：DWG-B-023）
2
义乌市金久电池有限公司
3
义乌市金电池技术规格书
技术规格
1、概要
本规格书适用于本公司生产的 6F22 碳性方形 9V 环保电池。
1.1 型号
JIS
IEC
6F22
6F22
1.2 参考标准
IEC60086-1：2000 --- Primary Batteries-General
IEC60086-2：2001 --- Primary Batteries-Specification sheets
技术规格
7、耐漏性能
项目
条件
期限
特性
验收标准
过放电耐漏性能
180Ω连续放电，温度： 20±2.0℃，相对温度：
65±20%RH
连续放电至 3.6V
没有可见漏液现象及爆炸
N=40,Ac=1,Re=2
8、标记在电池外标明以下内容：
（1）型号：6F22 （2）制造商品名称（3）标称电压：9V （4）极性：“+”“-” 9、注意事项（1）请勿对电池进行充电，这样可能会导致电池漏液或发生危险。（2）应正确安装电池，防止错误安装。（3）请勿将电池短路、加热、投于火中或试图拆开。 10、电池的存放期限：于常温及合适环境可储存 12 个月

普通锌锰电池工作原理

普通锌锰电池工作原理
普通锌锰电池采用氧化还原反应的原理工作。

它通常由锌阳极、锰酸锌电解质和碳或锰二氧化物阴极三个主要部分组成。

工作原理如下：
1. 锌阳极产生氧化反应：在电池的正极（阳极），锌离子
（Zn2+）氧化成锌离子（Zn2+）和两个电子（2e-），即Zn -> Zn2+ + 2e-。

这些电子被释放到电解质中。

2. 锰酸锌电解质起到导电和离子传递的作用：电解质中的锌离子可以移动到锌阳极，同时电荷中性化，以保持电池内部的电荷平衡。

3. 阴极上的氧化反应：在电池的负极（阴极），二氧化锰（MnO2）与水和电子反应，被还原成锰离子（Mn2+），并
释放出氢氧化物离子（OH-），即MnO2 + H2O + 2e- -> Mn2+ + 2OH-。

4. 氢氧化物离子（OH-）结合锌阳极上的锌离子形成氢氧化锌（Zn(OH)2），从而维持电荷平衡。

通过锌阳极和碳或锰二氧化物阴极之间的电子流动，产生了电流，使得电池可以供应电能。

当锌阳极消耗完毕，电池将无法再提供电能，需要更换电池。

锌-二氧化锰锌离子电池_一个研究型综合性化学实验的设计与实践

锌-二氧化锰锌离子电池_一个研究型综合性化学实验的设计与实践锌-二氧化锰锌离子电池：一个研究型综合性化学实验的设计与实践引言：锌-二氧化锰锌离子电池是一种常见的重金属离子电池，广泛应用于电池和储能设备等领域。

为了深入研究该电池的性能和工作原理，我们设计了一个研究性的综合化学实验。

本实验主要包括锌-二氧化锰锌离子电池的构建、性能测试以及电池优化等多个环节，通过实验结果的分析与研究，进一步理解了电池的工作原理和材料性能等方面的知识。

一、实验目的及原理1.1 实验目的本实验主要目的是通过构建锌-二氧化锰锌离子电池，研究电池性能的影响因素，了解电池的工作原理，并通过实验进行电池性能的优化。

1.2 实验原理锌-二氧化锰锌离子电池是一种通过锌和二氧化锰之间的氧化还原反应产生电能的装置。

在正极（二氧化锰）上发生以下反应：MnO2 + H2O + e- → MnOOH + OH-在负极（锌）上发生以下反应：Zn + 2OH- → ZnO + H2O + 2e-整个电池的反应方程为：Zn + MnO2 → ZnO + MnOOH电池的工作原理可以通过优化负极和正极材料的选择和制备方法来实现电池性能的提高。

二、实验步骤2.1 实验材料和设备准备实验材料包括锌片、二氧化锰粉末、稀硫酸、氢氧化钠等。

实验设备包括电阻箱、万用表、磁力搅拌器等。

2.2 实验步骤（1）在磁力搅拌器上，将二氧化锰粉末与适量的稀硫酸搅拌均匀，制备成二氧化锰浆糊。

（2）将锌片与稀硫酸反应生成氢气，待反应结束后，将锌片清洗干净。

（3）将清洗后的锌片和制备好的二氧化锰浆糊放到两个不锈钢网格中，作为负极和正极材料。

（4）将负极和正极材料分别放置于电池中，用稀硫酸溶液浸泡至少24小时。

（5）将电池的两个极间接上负载电阻，并记录电阻箱的电阻和电池端电压，测量电流值。

（6）通过调节电阻箱的电阻大小，测量不同电阻下电池的电流电压曲线。

（7）对实验数据进行统计和分析，并进行电池性能的优化实验。

高二化学鲁科版选修1化学与生活第三章课题1 电池探秘同步练习

高二化学鲁科版选修1化学与生活第三章课题 1 电池探秘同步练习1．锌锰干电池的组成：锌锰干电池以外围的锌筒作负极，插在电池中心的碳棒与顶端的金属帽相连作正极，选用氯化铵作电解质。

用该电解质溶液拌湿的二氧化锰和石墨及少量氯化锌填充在锌筒与碳棒之间。

2．锌锰干电池的工作原理：锌锰干电池工作时，锌筒上的锌原子失去电子，电子通过外电路、金属帽流向碳棒，电池内部的二氧化锰从碳棒上得到电子被还原。

电池内部填充的石墨不参与化学反应，仅起导电作用。

3．铅蓄电池：铅酸蓄电池的一组铅板的孔穴中填充二氧化铅作正极，另一组铅板的孔穴中填充海绵状金属铅作负极，选用稀硫酸作为电解质。

这种电池发生的氧化还原反应的方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4放电充电2PbSO4＋2H2O。

4．氢氧燃料电池：氢氧燃料电池一般以惰性金属铂作为正、负极材料，在负极消耗氢气，在正极消耗氧气，电解质通常选用氢氧化钾，所发生的氧化还原反应为2H2＋O2===2H2O。

1．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是(B)A．Cu为正极发生氧化反应B．负极反应为Zn －2e－=== Zn2＋C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置能将电能转化为化学能2．(双选)在铜锌原电池中，锌电极上发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，下列说法正确的是(AC)A．锌电极为负极B．锌电极为正极C．反应中Zn被氧化D．反应中Zn被还原解析：Zn极电子流出为负极，发生氧化反应，反应中Zn被氧化；Cu极电子流入为正极，发生还原反应。

3．在以稀硫酸为电解质溶液的铜锌原电池中，已知其电极反应分别为：锌片：Zn===Zn2＋＋2e－；铜片：2H＋＋2e－===H2↑下列判断正确的是(D)A．溶液的酸性逐渐增强B．铜片逐渐溶解C．溶液中H＋向锌片移动D．锌片是负极并被氧化解析：由于H＋在正极上反应得电子生成氢气而减少，溶液酸性减弱，故A项不正确；铜作为正极不参加反应，故B项不正确；溶液中H＋向正极移动，故C项不正确。

锌-二氧化锰电池

所谓间歇放电特性即放电间歇进行。
以1号锌锰电池为例：一般用5欧姆电阻放电，以每周放 5天，每天连续放30分钟，刚开始测一次，以后每10分钟测一次。
图25.
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停止放电后，二氧化锰电极的电位逐渐向未工作时的数值恢复。这主要是由于停止放电后，二氧化锰颗粒表面层的H+仍继续不断的向颗粒内部扩散，从而逐渐消除了放电时所产生的固相浓度极化，结果使电位得到恢复。
在锌皮中含有少量的镉(0.2～0.3％)能提高其强度，含有少量的铅(0.3～0.5％)则能改善其延展性。铅和镉均能提高锌电极上的析氢过电位，抑制锌电极在电解质中的自放电反应。
锌皮中的其它杂质，如镍、铁和铜等能显著地促进锌负极的自放电，使电池内部不断产生氢气，故这些杂质的含量必须严格控制。
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质子-电子机理的中心意思：由于二氧化锰的溶解度极小，且具有一定的导电性（二氧化锰是一种半导体，在
7×103kg/cm2压力下，电阻率约为37～77 Ωcm）所以二氧
化锰放电时，电化学反应可以直接在二氧化锰颗粒表面进行，并不需要把Mn 4+溶解送入溶液，然后再在电极导电组分（石墨、乙炔黑）上进行反应。
图2-6. 锌锰干电池放电曲线（1） 5Ω连续放电（2） 5Ω间歇放电
由于MnO2电极具有这种电位恢复的特性，所以Zn－ MnO2干电池间歇放电时的放电曲线为锯齿状，间歇放电曲线比连续放电曲线平坦。 Zn－MnO2电池适宜于间歇放电。
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