锌负极电池分析

（2）吸水性强（3）抗拉力大

目前常用的是电缆纸，其主要缺点是吸水性差。为
解决该问题，常在上面涂上一层高分子材料，如聚
乙烯醇（P.V.A)、羧甲基纤维素(C.M.C)、甲基纤维 素（M.C)、海藻胶等。现将海藻胶纸板的制作简介 如下：
水 海藻胶粉 甲醛 水 乳成CMC糊 .C.M.C 乳成胶糊 配成海胶糊 电缆纸 电解液 浸电解液 裁纸 海胶纸 喷制海胶纸
锌锰干电池可根据不同的用途和特性，制成不同形 状和规格的单体电池。它们所用的原材料大体一样，只 是正极电芯粉和电解液等的配比不同，通常有圆筒形和 方形两种。
筒形电池的锌极兼作电池的容器。MnO2电 极压成圆柱形的电芯，炭棒在电芯的中央作为 正极导体，电芯外面包有绵纸，以防芯粉脱落； 锌筒底部的绝缘垫片，是用来防止正负极间的 短路；电糊起作离子的导电作用和正负极间的 隔离物的作用。上部的气室为气体或电糊膨胀 而留的余地；封口剂和电池盖都是为了密封电 池，防止电解质干固。
2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH

Zn+2MnO2 +H2O 2MnOOH ZnO
碱性锌锰干电池具有以下优点：

1）工作电压平稳


2）可大电流放电（大于中性2倍以上）
3）具有可逆性（可进行多次充放电） 4）比能量大 Zn-MnO2（浆糊） 22WH/Kg Zn-MnO2（碱性） 66WH/Kg
电解液中反应： 4Zn2 H2O 8OH ZnCl2 ZnCl2 4ZnO 5H2O 总反应：
8MnO2 4Zn ZnCl2 9H2O 8MnOOH ZnCl2 4ZnO 5H2O
纸板
电池
结构

多孔性纸包括：绵纸、滤纸、电缆纸、牛皮纸等。 造纸的原则：（1）纸质要致密、纯净
1 锌－锰电池
1 .1 锌－锰干电池的分类 使用方便、价格低廉，一次电池中使用最广泛

按外形分：筒式、叠层式、薄形(纸）；
1 .1 锌－锰干电池的分类
电解液：中性、微酸性、碱性；
碱性电池：筒式、扣式、扁平式几种
筒式电池：传统的勒克朗谢电池、纸板电池、
碱性锌-锰电池、无汞锌-锰电池
命名
电池的电极反应 负极 Zn 2NH4Cl 2e Zn( NH3 )2 Cl2 2H 正极 电极反应

2MnO2 2H 2e 2MnOOH
Zn 2MnO2 2NH4Cl 2MnOOH Zn( NH3 )2 Cl2
Zn NH 4 Cl,ZnO,ZnCl2(石膏) MnO2 (C )
干燥
采用纸板取代浆糊的主要优点是节约了粮食，一个日产 20万只R20的干电池厂，消耗粮食约400Kg，一年就要上百吨。
1.1.3 碱性锌－锰干电池
碱性锌锰干电池1882年德国G.Leuchs发表专利，1965年 开始生产。电池表达式:
(-)Zn KOH MnO2 ()
负极：
正极： 总反应:
Zn 2OH 2e ZnO H2O
1.1.2
纸板电池：
迭层电池的锌极为锌片，炭饼为正极， 在炭饼和锌片之间臵有涂过凝胶电解质的浆 层纸隔膜。锌极的另一面紧贴有电子导电的 导电膜，用于电池串联。每个单体电池之间 的外面有绝缘套，并兼作电池的容器。 迭层电池的结构比较紧凑，体积小，重 量轻。但一般内阻大，仅能用于电压要求高， 电流要求小的场合。
纸板电池用纸板涂胶代替浆糊做隔离层。电解质
有氯化铵型和氯化锌型。容量比糊式锌锰电池高。高
氯化锌纸板电池1970年开始生产，可大电流放电，放 电时间长。电池表达式： (-)Zn ZnCl MnO () 2 2 负极： 正极：
4Zn 8e 4Zn2
8MnO2 8H2O 8e 8MnOOH 8OH
锌负极电池
1Leabharlann Baidu
2 3
锌锰电池
锌银电池 锌空气电池
2 Zn 2 e Zn 具有共同的负极反应：
在酸性环境中，Zn2+以离子形式存在。 在碱性环境中，生成Zn(OH)2沉淀， Zn(OH)2 不稳
定，又分解生成ZnO。碱性很强时生成锌酸盐。

正极反应各不相同：
锌锰碳性电池：
MnO2 e H2O MnOOH OH
2MnO2 2e 2NH4 Mn2O3 2NH3 H2O 锌锰碱性电池：
锌银电池：
2 AgO H2O Ag2O 2OH
锌空气电池：

Ag2O H2O 2 Ag 2OH
O2 2H2O 4OH
所有锌负极电池的标称电压均为1.5V，具体电压略 有偏差
美国在1890年开始生产了这种电池。之后又经过
不断的改进，发展到目前的干电池。干电池主要
用在：照明、携带式收音机、照相闪光灯、电动
玩具、电话、助听等方面。
加热脱水 石膏（CaSO4 2H2O） 烧石膏(2CaSO4 H2O) 120-130C
2CaSO4· H2O与少量水作用可逐渐硬化，并膨胀，故 可铸造模型及雕塑。
1.1.1 传统的勒克朗谢电池
以MnO2为正极，Zn为负极，并以NH4Cl水溶液为主电解 液，用纸、棉或淀粉等将电解液凝胶化，使其不流出，具有 这种结构的电池叫做锰干电池，也称“糊式锌－锰干电池”。
Zn NH 4Cl ZnCl2 MnO 2
这种电池最早在1868年法国人勒克朗谢设计的，开始电解 Zn NH 4 Cl MnO2 (C ) 并把细砂、锯末等物质加在 质仍是流动的。 电解质中，使其成为糊状物。到了1886年，由美国的加斯纳， 设计了一种将电解液用石膏固化，而锌电极制成圆筒形的电池。 这种电池即使倾斜电解液也不会流出。

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。
电池符号和意义
符号
外形
R
圆筒 形
S
方柱 式
F
扁平 式
P
高功 率
C
高容 量
L
碱性
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