鋅汞電池

氫氧化鉀溶液為電解液的原電池

鋅汞電池,是以鋅為負極,氧化汞為正極,氫氧化鉀溶液為電解液的原電池。簡稱汞電池。

簡介


由於這種電池有很高的電荷體積密度和穩定的電壓,很快在民用電子器具上得到廣泛應用,形成了多種形狀和尺寸系列的電池。主要有圓形鋅汞電池和加有二氧化錳的鋅汞電池的體系,代號分別為MR和NR,其後的數字代表電池的型號。

結構


鋅汞電池
鋅汞電池
市場上銷售的鋅汞電池多為紐扣形,其構成基本上與鋅銀扣式電池相同,只是以HgO代替Ag O作為正極材料,正極中還加入5~15%石墨以降低內阻。為了提高電池電壓,在有的產品中還摻加一些二氧化錳。做為鋅電極(負極),現在已多數採用汞齊鋅粉拌以凝膠材料以代替早期所用的帶狀鋅箔。

性能和特徵


MR和NR鋅汞電池的標稱電壓分別為1.35V和1.40V,最高開路電壓分別為1.37V和1.60V。電池的電性能特徵有: 儲存壽命長。MR電池的開路電壓變化極小,5年內下降僅0.01V,故可作為次標準使用,放電電壓平穩。在輕負荷下其平穩階段可達全放電時間的97%以上,能量密度高。可達400mWh/cm3。

規格和用途


常用鋅汞電池型號規格見表 常用鋅汞電池型號規格表。
鋅汞電池
鋅汞電池
鋅汞電池主要用於自動曝光照相機﹑助聽器﹑醫療儀器﹑電路板上的固定偏置電壓及一些軍事裝備中。由於電池中大量使用氧化汞,用完后隨意丟棄會嚴重污染環境,故其生產及使用範圍正在趨向縮小,部分正被鋅銀電池所取代。

原理


以氧化汞為正極活性物質,汞齊化的鋅粉為負極活性物質,氫氧化鉀溶液為電解質的一種鹼性原電池。實用的鋅汞電池是S. Ruben在二戰期間研製成功以供軍用的。
其放電時的電化學反應如下:
正極 HgO+H2O+2e-=Hg+2OH-
負極 Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
電池反應 HgO+Zn=ZnO+Hg
正、負極活性物質利用率都接近100%。能量密度可達200~400W·h/L。電壓平穩,約1.3V,常溫下自放電緩慢。