锌锰干电池工作原理
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2022-05-23 09:31
摘要：锌锰干电池属于一次电池，可分为酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池，酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极，正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物，正极材料中间插入一根炭棒，作为引出电流的导体。碱性锌锰电池采用高纯度、高活性的正、负极材料，以及离子导电性强的碱作为电解质。
化学电源可分为一次电池、二次电池（又称蓄电池）和燃料电池三种。锌锰干电池属于一次电池，可分为酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池。
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极，并经汞齐化处理，使表面性质更为均匀，以减少锌的腐蚀，提高电池的储藏性能，正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根炭棒，作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸，该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液，金属锌的上部被密封。
尽管这种电池的历史悠久，但对它的电化学过程尚未完全了解，通常认为放电时，电池中的反应如下：正极为阴极，锰由四价还原为三价
负极为阳极，锌氧化为二价锌离子结合铵根生成二铵合锌离子：
实践经验表明，该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关，也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。
该电池的特点：（1）开路电压为1.55V～1.70V；（2）原材料丰富，价格低廉；（3）型号多样1号～5号；（4）携带方便，适用于间歇式放电场合。缺点是：在使用过程中电压不断下降，不能提供稳定电压，且放电功率低，比能量小，低温性能差，在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。
碱性锌锰电池简称碱锰电池，它是在1882年研制成功，1912年就已开发，到了1949年才投产问世。人们发现，当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时，无论是电解质还是结构上都有较大变化，电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。
碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料，以及离子导电性强的碱作为电解质，使电化学反应面积成倍增长。
它的特点：（1）开路电压为1.5V；（2）工作温度范围宽在-20℃～60℃之间，适于高寒地区使用；（3）大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右；（4）它的低温放电性能也很好。
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