碳性干電池就是普通的鋅錳干電池,它用錳(Mn)、石墨棒作為正極材料,用鋅(Zn)片作為負極的材料,NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊狀物作為電解質(zhì),碳性干電池最為常見,價格也很低,但容量也相對較低。
堿性鋅錳干電池的正極材料需要改用鋼筒,Mn層需要緊靠鋼筒,還需要用高導電的糊狀KOH代替NH4Cl。
碳性干電池內(nèi)阻相對較大,電動勢下降較快;而堿性干電池內(nèi)阻較小,電動勢相對穩(wěn)定。
什么是干電池內(nèi)阻?
干電池內(nèi)阻我們可以理解為:當電池工作時,電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。干電池內(nèi)阻又為分歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻,而極化內(nèi)阻又包括了電化學極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。
歐姆內(nèi)阻包括了電極材料、電解液、隔膜電阻還有各部分零件的接觸電阻,它跟電池的尺寸、結構、裝配等都有關系。
當有電流通過電池的電極時,電極電勢會偏離平衡電極電勢,這種現(xiàn)象我們稱之為電極的極化,電池的正極和負極在進行電化學反應時極化所產(chǎn)生的內(nèi)阻,我們稱之為極化電阻。
電池的內(nèi)阻并不是固定的哦,因為電池內(nèi)部的活性物質(zhì),電解液的濃度和溫度都在不斷的變化,干電池的歐姆內(nèi)阻同樣需要遵守歐姆定律,而極化內(nèi)阻會隨著電流密度增加而增大,但并不是線性的關系,它會隨著電流密度的對數(shù)增大而線性增加。
內(nèi)阻小的干電池比內(nèi)阻大的干電池放電能力強,所以堿性的干電池比碳性干電池性以強很多。
大電流時電動勢為什么會下降?
在電池容量正常,電流輸出正常時,干電池的輸出電壓維持在1.5V,根歐姆定律(I=U/R),放電電流越大,內(nèi)阻就會越小,以提供足夠電流輸出。
當電流大于干電池能量輸出的能力時,干電池已經(jīng)不能繼續(xù)減少內(nèi)阻來提供更多電流了,內(nèi)阻壓降較大,所以對外輸出的電動勢就變低了。
干電池隨著電量的變少,它的內(nèi)阻就會增大,提供電流的能力就越弱,電池內(nèi)部的壓降就會越大,對外輸出的電動勢就越容易被拉低了。
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