堿性鋅錳電池的發(fā)展及應用(編輯修改稿)
2024-07-14 22:17 本頁面
【文章內容簡介】 可以放出21℃時容量的40%~50%[4]。第三章 堿性鋅錳電池的研究進展 堿錳電池的無汞化隨著人類社會文明不斷進步，各國對保護生態(tài)環(huán)境的要求越來越強烈，“綠色電池”備受青睞。西方發(fā)達國家基本實現低汞化及無汞化，我國也明確規(guī)定：%的電池；%的堿性鋅錳電池。故去汞就成了當今電池研究的熱點。堿性鋅錳電池中，鋅腐蝕和氫氣析出是不可避免的。鋅極汞齊化就是因為汞的析氫電位很高，形成的汞齊化膜可均勻地覆蓋在鋅粉表面，改變了鋅粉的表面活性，達到抑制鋅腐蝕的目的，使放電連續(xù)進行、氣體析出量減少，電池的耐沖擊性能得以增強。要實現無汞堿性鋅錳電池的工業(yè)化生產，必須從開發(fā)無汞鋅粉、尋找代汞緩蝕劑、提高原材料純度、改善粘結劑和隔離層、優(yōu)化工藝設備和環(huán)境、加強工藝控制等多方面入手。 無汞鋅粉的開發(fā)及組成開發(fā)無汞鋅粉普遍采用的方法是，選擇純度很高的鋅，避免任何引起析氫的雜質污染熔融的鋅和鋅粉，同時在鋅中添加其它微量元素，如銦、鉍、鎘、鈷、鋁、錳、稀土金屬等，這些元素中有的能提高鋅的析氫電位（如鉛、鉍等），有的能改變鋅的表面性能（如鋁、鋇等），銦、鉍鋁等還能提高電池的放電容量。有些元素與鋅的合金在未放電狀態(tài)或放電初期幾乎與汞齊化鋅一樣能有效的抑制氫氣發(fā)生，低熔點的銦能減緩部分放電電池的析氫，因此被廣泛地用于無汞鋅粉中[5]。制造無汞鋅粉可選擇幾種不同方法，將微量元素與鋅共熔制成合金，或使微量元素形成于鋅粉表面，或將一些金屬（或其化合物）添加在電解液中，通過置換反應沉積于鋅表面，來改變鋅合金的表面性能。后兩種方法比前一種更優(yōu)越，既經濟又實用，除能減少鋅的析氫外，還能改善鋅粉顆粒間的接觸，提高電池的儲存性能和抗震性能，但尚不成熟。 在電液中加代汞緩蝕劑代汞緩蝕劑主要有兩類：一類為無機緩蝕劑（含金屬、氧化物、氫氧化物、無機鹽）；另一類為有機緩蝕劑。而有機緩蝕劑又分兩種，一種表面性活性劑，如聚乙烯氧化物、聚乙二醇衍生物、有機磷酸鹽、胺、多元醇等；另一種為消氫添加劑，能吸收氫，如德國格里洛公司的“Grillin”。 提高原材料純度選擇優(yōu)質原材料無汞電池對有害雜質的敏感度遠大于含汞電池。無汞電池對原材料中的重金屬元素十分敏感。鐵鋁等元素易引發(fā)電池爬堿，銅等元素造成電池短路。陽極材料中即使含有微量的析氫交換電流密度高的金屬（如鐵、鎳等）都將會有氣體產生的危險[7]。因此，必須有效地控制原材料中的雜質含量，提高原材料純度。但采用傳統(tǒng)的方法使鐵含量小于106是難以實現的，鋅粉生產須采用多次熔融霧化的方法，還必須有效地控制容器、工具以及空氣中的鐵含量。但電解法如能成功，有其獨特的優(yōu)點。 加強工藝控制無污染的生產過程是堿錳電池無汞化的先決條件之一，其工藝控制歸結為一個“凈”字。首先要有一個潔凈的生產環(huán)境，所有工序要保證無塵埃，因灰塵混入也會引起電池析氣量增大。KOH對CO2十分敏感，在空氣中易碳酸化。當原料中的碳酸鹽過量時，易造成“爬堿”,因此，要有效地控制空氣中CO2的濃度、減少未封口的在制品電池在空氣中的放置時間。組裝設備增加密封罩，陽極膏、電解液在（氮氣保護）或密封條件下配制，盡可能縮短陰極粉、陰極環(huán)和半制品電池等都是控制碳酸化的有效措施?？刂骗h(huán)境濕度、強化封口克服爬堿，改善工藝配方減少析氣量、適當提高正負極活性物質的比例增加電池容量等，對無汞堿性鋅錳電池都是十分必要的。第四章 堿性鋅錳電池的應用及使用中存在問題無論是民用還是軍用，一次堿性鋅錳電池主要是作為便攜式電源使用。普通鋅錳電池(通常稱為鋅碳電池或IjcIanch6電池)大電流連續(xù)工作能力差，而堿性鋅錳電弛能大電流連續(xù)工作，最適合于需要大電流供電的設備使用如照像機、野外攝像機、無線電控制的航模與海模、電動工具、電動玩具、收錄機等。它具有高的容量與低的內阻，對用電設備或器具能夠提供比普通鋅錳電池更平穩(wěn)的工作電壓和更長的工作時間，適合于作為遙控器、筆記本電腦、尋呼機、測試儀表、收音機、手持對講機等裝置的配套電源。它優(yōu)異的高溫放電性能及中等電流放電下還具有高的工作電壓，這些特點使堿性鋅錳電池在某些領域比鍋鎳蓄電池更有優(yōu)勢，如野外井下作業(yè)及高溫環(huán)境中使用。另外，可再充電的堿性鋅錳電池，不僅具有很好的荷電保持能力，電池的活性材料也得到了充分利用，從而節(jié)約了資源，保
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1