堿性鋅錳電池的發(fā)展及應(yīng)用-展示頁
2025-06-26 22:17本頁面
【正文】 由于其放電深度淺，循環(huán)壽命短，還未能實現(xiàn)商品化。但在前期的堿錳電池中要控制負極鋅粉在堿液中的氣量，當時電池的用汞量非常大，用汞量在2%~6%，八十年代末隨著人們環(huán)保意識的加強，掀起了無汞堿錳電池的研究熱潮，尋找有機或無機代汞緩蝕劑和鋅粉中合金元素(主要是Al，Bi，In，Pb)成為主要的研究方向。它不僅容量高，還適合于大電流連續(xù)放電。 直到1950代前后在鋅錳干電池的基礎(chǔ)上成功研制出堿性鋅錳電池。1877年對碳棒采用浸蠟處理，以防止炭棒爬液，減輕對金屬集流體的腐蝕。1890年前后這種電池在全世界范圍內(nèi)投入工業(yè)化生產(chǎn)。1886年蓋斯將氯化銨水溶液改用氯化銨，氯化鋅，石膏和水合成的糊狀物，并將鋅片作成圓筒形作電池的容器，同時用石蠟封口，從而做成原電池的雛形。目錄摘要 2第一章 緒論 3第二章 堿性鋅錳電池的概述 5 5 5 6第三章 堿性鋅錳電池的研究進展 8 堿錳電池的無汞化 8 無汞鋅粉的開發(fā)及組成 8 在電液中加代汞緩蝕劑 8 提高原材料純度選擇優(yōu)質(zhì)原材料 9 加強工藝控制 9第四章 堿性鋅錳電池的應(yīng)用及使用中存在問題 10 10 11第五章 堿性鋅錳電池的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 13參考文獻 14致謝 15摘要文章介紹了堿性鋅錳電池的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用，通過特點、結(jié)構(gòu)、工作原理、綜合闡述了堿性鋅錳電池的研究現(xiàn)狀，存在的問題和應(yīng)用。如參考他人或集體的科研成果，均在論文中以明確的方式說明。原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的研究開發(fā)的成果。論文寫作中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究內(nèi)容。本人的畢業(yè)論文若有不實或抄襲，愿意承擔一切相關(guān)的后果和責任。關(guān)鍵詞 堿錳電池 正負極材料 發(fā)展趨勢第一章 緒論鋅錳電池發(fā)展至今經(jīng)歷了漫長的演變，早在1868年法國工程師喬治勒克蘭社采用二氧化錳和炭粉作正極粉料，將它壓入多孔陶瓷的圓筒體中，并插上一根炭棒集流器作正極，用一根鋅棒部分插入溶液中作負極，電解液是用20%的氯化銨水溶液，電池的容器是用玻璃瓶，做成第一個鋅錳濕電池。此后不久，又將面粉和淀粉作為電解質(zhì)溶液的凝膠劑，是鋅錳電池的便攜性大大提高，為這種電池的工業(yè)化生產(chǎn)和廣泛地使用打下了良好的基礎(chǔ)。1870年前后采用了汞齊化鋅陽極，以減輕鋅的自放電。早在100多年前就有人提出過用鋅做負極，MnO2做正極，KOH或NaOH做電解液，在漫長的研究過程中主要圍繞四個問題進行:一是用粉狀多孔鋅電極代替片狀電極，降低放電電流密度和解決鋅片在堿液中易于鈍化的缺點；二是采用反極結(jié)構(gòu)，提高MnO2的填充量，使正負極容量相匹配；三是對鋅粉汞齊化處理和堿液中加ZnO，解決鋅在堿液中的腐蝕；四是密封結(jié)構(gòu)和密封材料的改進，解決爬堿現(xiàn)象。它以鋅粉為負極，電解二氧化錳為正極，電解液采用NaOH或KOH，使電池性能成倍的提高。還具備優(yōu)良的低溫性能，儲存性能和防漏性能。到九十年代中旬，無汞堿錳電池進入市場。 進入二十一世紀以來，堿性鋅錳電池得到飛速的發(fā)展，大有替代普通鋅錳電池和其他電池的趨勢。因此，未來堿錳電池的研究主要集中在高功率重負荷放電性能，電池容量的提升以及儲存壽命的提高上[1]。第一電子放電步驟是一個涉及固相傳質(zhì)的均相反應(yīng)過程，質(zhì)子和電子在MnO2晶格中移動使MnO2逐步還原為MnOOH。第二電子放電步驟俺“溶解沉積機理”進行，這是一個不完全可逆的過程。生成的Mn3O4既不能被氧化，也不能被還原，它在充放過程中積累，一方面消耗了活性材料，另一方面使電池內(nèi)阻迅速增大，造成了MnO2電極容量的衰退[2]。增大正負極對應(yīng)面積可以大幅度提高堿性鋅錳電池的放電性能，特別是大電流放電性能。(1) 圓筒型電池結(jié)構(gòu)堿性鋅錳電池具有代表性的圓筒型，與圓筒型普通鋅錳電池的結(jié)構(gòu)布局恰好相反。為了方便并能與普通鋅錳電池互換使用，同時避免使用時正負極弄錯，電池在設(shè)計制造時，將上述堿性鋅錳電池的半成品倒置過來，使鋼筒底朝上，開口朝下，再在鋼筒底上放一個凸形蓋(假蓋)，正極便位于上方；在負極引出體上焊接一個金屬片(假底
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