鹼性電池

鋅錳電池系列中性能極優的品種

鹼性電池亦稱為鹼性乾電池、鹼性鋅錳電池、鹼錳電池,是鋅錳電池系列中性能最優的品種。適用於需放電量大及長時間使用。電池內阻較低,因此產生之電流較一般碳性電池更大,此類電池因不含汞,因此可隨生活垃圾處理,無須刻意回收。

簡介


鹼性電池是成功的高容量乾電池,也是具性能價格比的電池之一。鹼性電池是以二氧化錳為正極,鋅為負極,氫氧化鉀為電解液。其特性上較碳性電池來的優異,電容量大。化學式為:Zn+MnO+HO→Mn(OH)+ZnO。
鹼性電池在結構上採用於普通電池相反的電極結構,增大了正負極間的相對面積,而且用高導電性的氫氧化鉀溶液替代了氯化銨、氯化鋅溶液,負極鋅也由片狀改變成粒狀,增大了負極的反應面積,加之採用了高性能的電解錳粉,所以電性能得以很大提高,一般的,同等型號的鹼性電池是普通電池的容量和放電時間的3-7倍,低溫性能兩者差距更大,鹼性電池更適用於大電流連續放電和要求高的工作電壓的用電場合,特別適用於照相機、閃光燈、剃鬚刀、電動玩具、CD機、大功率遙控器、無線滑鼠,鍵盤等。

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鹼性電池
鹼性電池
鹼性電池我國很多人還不熟悉,但它以令人吃驚的速度開始佔領市場。它的主要優點就是耐久的電量,一般是普通電池的七倍,另外最初回復時間短,最適合用於照相機閃光燈。輸出穩定,而且不漏液,因此一些高級電子產品如BP機,遙控器,電子照相機等規定必須使用鹼性電池。另外還有一個小秘密:鹼性電池上一般注有donotr charge(不可充電),這是為了安全考慮。另外,電能“耗盡”的鹼性電池放置一段時間后又可以恢復一定的電能,所以斷續使用鹼性電池可以有更長的工作時間。鹼性電池識別上可以看是否印有ALKALINE字樣或中文“鹼性電池”字樣。
電極反應式
正極為陰極反應:
MnO+HO+e-=MnO(OH)+OH-
MnO(OH)在鹼性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+HO+OH-=Mn(OH)-
Mn(OH)-+e-=Mn(OH)2-
負極為陽極反應:
Zn+2OH-=Zn(OH)+2e-
Zn(OH)+2OH-=Zn(OH)2-
總的電池反應為:
Zn+MnO+2HO+4OH-=Mn(OH)2-+Zn(OH)2-
注意事項
(1)請勿對電池進行充電,這樣可能會導致電池漏液或發生危險。
(2)應注意電池極性,防止錯誤安裝。
(3)請勿將電池短路、加熱、投入火中或試圖拆開。
(4)新舊電池請勿混合使用。

最新技術


可充鹼性鋅錳電池(rechargeablealkalinezinc-manganesebattery)可通過充電獲得重複使用的一種改進型鹼性鋅錳電池,簡稱RAM。該種電池的結構和製造工藝過程與鹼性鋅錳電池基本相同。
為實現可再充電,該電池在鹼性鋅錳電池的基礎上作了改進:①改善正極結構,提高正極環強度或加入粘接劑等添加劑,防止正極在充放電時發生溶脹;②通過正極摻雜,提高二氧化錳的可逆性;③控制負極活性物質鋅的用量,控制二氧化錳只能以1電子放電;④改良隔離層,防止電池充電時產生精晶穿透隔離層發生短路。
可充鹼性鋅錳電池的充放電循環性能相對傳統二次電池差,充放電制度對電池的循環壽命影響很大。全充放電循環使用壽命只有50次左右。使用該種電池時不可過放電,淺放電可大幅度提高電池的循環壽命。電池的放電反應與鹼性鋅錳一次電池相同,充電時發生放電反應的逆反應:
MnOOH+Zn(OH)→Zn+MnO+HO
由於電池的循環壽命較短,發展受到制約,全球僅有美國、加拿大的幾家公司規模化生產,我國也生產該類電池,但生產量和出口量較小。

功能特點


容量
鹼性電池的容量比碳性電池更高,原因是用作陰極的二氧化錳有較高的純度同密度,內部零件體積較細(例如電極),也讓出空間,有助增加容量,總的來說比碳性電池多3至5倍容量。但鹼性電池的容量會隨輸出電流增加而變小,例如同一枚電池可以在低輸出電流時有3000mAh的容量,但當用在取1A電流的負—載時,容量只會得700mAh,小於原來的1/4。
電壓
單一枚鹼性電池的電動勢(e.m.f),也即在無負載時的電壓一般是1.5V,但隨不同的二氧化錳及鋅氧化物會使電壓在1.5V至1.65V之間變化。當接上負載后,隨輸出電流的增加電壓會下降,在一般負載下電壓會降至約在1.1V至1.3V之間。
電流
鹼性電池所能輸出的電流比碳性電池大,卻比一般蓄電池小。容量較大的鹼性電池能夠輸出較大的電流,原因是電極面積增加,有更多的物質可以同時產生化學反應。過大的電流會使電池在放電的過程加熱升溫,一般AA電池可以輸出700mA電流不至明顯升溫,而較大型號的C、D電池可承受更大的電流而不明顯升溫。

注意事項


漏出電解液
長期放置的鹼性電池會漏出電解液,由於電解液是帶有腐蝕性的鹼性物質氫氧化鉀,對眼睛、呼吸道及皮膚會有刺激作用;電解液也會侵蝕金屬、破壞電子零件,因此電池漏出的電解液也會破壞使用該電池的產品,特別是電子產品。
不可對鹼性電池充電
對鹼性電池充電也會使電池漏出電解液,甚或使電池破裂。極小數的鹼性電池被設計成可以充電,但只可用相當小的電流充電,要達到明顯的充電效果往往要一整日或更多時間,而且可再充電的次數不多,相當不便,所以已經很難在市場上找到。也有些充電器聲稱可以為普通一般的一次性鹼性電池充電,但此類產品並不能對所充電完畢的電池的效能作出保證。
使用同型號、同電量的電池
當用多於一枚電池時,應使用同型號,甚至同牌子的電池;新舊電池應避免混在一起使用。否則會增加漏出電解液的風險。
不使用時需另作存放
當不使用用電池的裝置時,應把電池取出,另作存放,避免存放過久而電解液漏出時損壞用電池的裝置。

環境保護


在1996年前生產的鹼性電池可能含有微量水銀,鹼性電池已能做到不含水銀。因此鹼性電池一般可隨生活垃圾丟棄,不用刻意回收處理。

市場


2013年前5個月國內鹼性電池的總產量為2.55億支,同比減少4.56%,其中5月產量為5027.79萬支,同比下降18.62%。鹼性電池月度產量的變化歷來波動較大。由於鋰電價格下降,預計鹼性電池行業的表現難有實質好轉。
2008-2013年國內鹼性二次電池月度產量單位:只/月
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