干電池的分類
常見的干電池有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、鎂錳干電池、鋰金屬電池、鋰錳電池等,這里只講四種。
1、鋅錳電池
這是一種最常見的干電池,正極為石墨棒,負(fù)極為金屬鋅圓筒,電解質(zhì)為糊狀氯化銨之類物質(zhì)。
特點(diǎn):電池價(jià)格最低,電容量也低,不適合大電流放電,還容易漏液。
注意,對(duì)這種電池要定期檢查有無(wú)異常,當(dāng)電池出現(xiàn)鼓脹時(shí),就不要再使用了。
2、堿性鋅錳電池
這種電池的結(jié)構(gòu)較特別,中心用一根鋅棒作為負(fù)極,外殼鋅材是正極堿性電池比較重,由于堿性電池的大電流、大容量特性。
堿性鋅錳電池是目前通用型一次性電池中最好的電池。
3、鋰金屬電池
這種電池的能量與重量特別大,保存性極好。
鋰的活動(dòng)性很強(qiáng),但鋰金屬電池采用自淬火電化學(xué)系統(tǒng),正常使用時(shí)非常安全。鋰金屬電池大容量大電流的特點(diǎn),現(xiàn)已在越來(lái)越多的便攜式設(shè)備上使用。
4、氧化銀電池
這種電池的正極為鋅材,電解質(zhì)有氫氧話鈉和氫氧化鉀兩種,電流微弱,扣式電池密封性可靠,不漏液。
不過(guò)這種材質(zhì)的密封處易生銹,使用時(shí)要注意。電解質(zhì)的電池內(nèi)阻小,適用于小電流設(shè)備。
干電源的原理
干電池的主要工作原理就是氧化還原反應(yīng)在閉合回路中實(shí)現(xiàn),與原電池類似,就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
相對(duì)于具有可流動(dòng)電解質(zhì)的電池來(lái)說(shuō),干電池是一種伏打電池,利用某種吸收劑使內(nèi)含物成為不會(huì)外溢的不會(huì)流動(dòng)的糊狀物,所以稱為干電池。
干電池處于化學(xué)電源中的原電池,是一種一次性電池,一碳棒為正極,鋅筒為負(fù)極,把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o外電路。
在化學(xué)反應(yīng)中由于鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。
干電池的化學(xué)方程式為:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O
金屬鋅皮做的筒,也就是負(fù)極,電池放電就是氯化氨與鋅的電解反應(yīng),釋放出的電荷由石墨傳導(dǎo)給正極碳棒,鋅的電解反應(yīng)是會(huì)釋放氫氣的,這氣體是會(huì)增加電池內(nèi)阻的,而和石墨相混的二氧化錳就是用來(lái)吸收氫氣的。
但是,如果若電池連續(xù)工作或用的太久,二氧化錳來(lái)不及或已近飽和沒(méi)能力再吸收,此時(shí)電池就會(huì)因內(nèi)阻太大而輸出電流太小而失去作用。
但此時(shí)將電池加熱,或放置一段時(shí)間,它內(nèi)部的聚集氫氣就會(huì)受熱放出或緩慢放出,二氧化錳得到了還原恢復(fù),電池就又恢復(fù)了活力。
干電池的用途
干電池常用作手電筒照明、收音機(jī)、電子鐘、玩具等的電源,在科研、航海、航空、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,應(yīng)用也是十分廣泛的。
干電池電壓分為標(biāo)準(zhǔn)電壓、開路電壓、工作電壓三種。