锌空电池的特性(优缺点)

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二、优点
2.1.5生产成本低、价格低廉。 正极活性物质是空气中的氧气,无须花钱购买而
且取之不尽。负极活性物质锌来源丰富、价格便宜。
2.1.6环保无污染。 锌空气电池摒弃了传统电池中的铅、汞、镉等有
毒物质,解决了传统电池的污染问题。而且电池使用后 的主要反应产物是氧化锌,可以方便的回收利用。
如此绿色、高效、安全、低价的锌空气电池,为何迟迟
二、优点
2. 3 放电曲线平稳。 放电的时候,正极只是发生氧气的还原而空气电极本身不发
生变化,负极则是锌被氧化而损耗。锌电极电压平稳,所以放电 时电池电压变化小,在1.3V左右出现一个较长时间的放电平台。 2. 4自放电少,储存寿命好。
在储存时电池的入气孔是密封的,空气电极与外界隔绝,只 要阻隔空气进入锌空气电池即可使锌空气电池的电化学反应无法 进行,从而电池容量损失小,容量年损失小于2%。
没有在市场上露面呢?
按理说,早在100多年前就已出现的锌空气电池,即便是当时技术不 达标,但只要研发能够得以延续,应该不会被后来的铅酸电池、镍铬电池, 亦或现在的锂电池所取代。之所以出现如今锂电池一统天下的局面,锌空 气电池确实有着自己的硬伤。而这一致命缺陷就是不可充电,即锌空气电 池属于一次性电池。虽然也有企业研发过可充放的锌电池,但极为有限的 充放电次数,与其他电池相比,显然满足不了市场需求。
三、具体问题
3.1电池对通风的要求高。 由于液体循环式锌一空气电池的电化学反应离不
开空气中的氧气,只要阻止空气进人电池,则电化学反 应将无法进行。实验室做放电特性时,供氧均匀、充分 不易达到。在串联电池组中,只要有一个电池性能不佳, 将迅速导致整个电池组性能下降闭。
三、具体问题
3.2存在漏电现象。
电容是什么?
电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电 荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会 受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在 导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。电容是指容纳 电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电 容是用静电场描述的。一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接 地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。电容(或称电容量)是表 现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷 存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电 子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信 号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
阳极: Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e– 阴极: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– 综合: 2Zn + O2→ 2ZnO 通常这种反映产生的电压是1.4伏,但放电电流和放电深度可引起电压变 化。空气必须能不间断地进入到阴极,在阴极壳体上开有小孔以便氧气源 源不断地进入才能使电池产生化学反应。
因为电池没有密封,电解液不可避免地洒溅到壳体表面,从 而产生漏电现象。高浓度的电解质(氢氧化钾,具有强碱性,强 腐蚀性),一旦发生渗漏,将腐蚀电池附近部件,而且这种腐蚀 可能是不可修复的,致命的。而且电池上有孔,电池在激活使用 后存放时间又很短,所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空 电池的场合要及时更换耗尽的电池,经常检查电池状况,较长时 间不用时取出电池。
虽然在诸多种类的金属空气电池中,只有锌空气电池 得到实用,但动力技术上的瓶颈一直制约着其真正投入实 际应用,比功率是其中之一。实际上,“比功率”就是用 来衡量一辆车瞬间爆发力的。据悉,锌空气电池的比功率 很低,最高时速只能达到80公里,连完成加速和爬坡等动 作都比较吃力,更谈不上规模化应用于轿车上了。这也就 是长久以来,人们为何只会在助听器等小型器件中看到锌 空气电池身影的原因。
锌空电池的优缺点
制作:JQ 指导:某某某 日期:2016年5月21日
1.概念 2.优点 3.存在的问题(缺点) 4.前景
一、概念
锌空气电池( zinc air battery),用活性炭吸附空气中的氧或纯 氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一 种原电池。又称锌氧电池。
二、优点
2.1电池容量大。 空气电极工作正常的话,锌空气电池的理论容量是由负极活
性物质的量决定的。负极(锌电极)位于电池内部,正极(空气 电极)紧接电池外壳内侧,而且正极活性物质是来自空气中的氧 气,所以空气电极占据电池的空间非常小,因此,在相同的体积 和重量下,锌空气电池内可以装填更多的负极反应物质,从而与 传统电池相比,它具有更高的容量(锌空气电池的制造成本与同 型号碱性锌锰电池的大体相同,但容量却是同型号碱性锌锰电池 的2.5倍以上,是普通干电池的5-7倍)。
二、优点
2.2 比能量高。 锌空气电池理论质量比能量是1320Wh·kg-1,实际比能量已经达
到220~300Wh/kg。较锂电池高出一倍。 【比能量】
参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池 的比能量。指的是单位重量或单位体积的能量。
例如:5号镍镉电池的额定电压为1.2V,其容量为800mAh,则 其能量为0.96Wh(1.2V×0.8Ah)。同样尺寸的5号锂-二氧化锰电池的 额定电压为3V,其容量为1200mAh,则其能量为3.6Wh。这两种电 池的体积是相同的,但是锂-二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的 3.75倍。
不少业内专家表示,如今人们提到的锌空气电池并不是真正意义上 的充电电池,而是需要定期更换材料(锌)才能维持运行。就像传统燃油车 需要加油一样,一旦不能提供原料锌,就不能实现连续工作,储能、放电 也就无从谈起。
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除了空气和金属锌,锌空气电池还需要其他微量元素 参与化学反应,而这些微量元素的价格也都不低。因此虽 然原料的价格是省下了,但从电池组投入应用的整体产出 来看,锌空气电池的性价比并没有想象中的那么高。
总体概括
1、比能量高,约为275wh/kg,为锌 锰干电池的4-5倍。
2、体积小,重量轻(空气电极的活性 物质不在电池内部),容量大。
3、内阻小,大电流放电和脉冲放电性 相当好。
4、储存寿命长。 5、使用温度范围广,最佳工作温度 0~+50℃,能在-40~+60℃下工作。 6、工作电压非常平稳。 7、用安全,对生态环境污染少。
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