干电池工作原理
干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它碳棒以为正极,以锌筒为负极,把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼,锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原。干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等,而且也适用于特种、科研、电信、航海、特种、医学等国民经济中的各个领域,十分好用。
普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网。网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂。干电池的重要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实现,碱性锌锰干电池电极反应式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O。
金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会新增电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的。但若电池持续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去用途。
干电池电压是多少?
普通锰锌电池(或称碳性电池)标称电压是1.5V,新电池还会高些,可达1.55~1.6V。干电池有碳性或碱电之分。碳性干电池空载电压是1.65V,碱性干电池空载电压是1.63V.实际负载电压都在1.5V以上,所以统称1.5V电池。
干电池电压分为标准电压、开路电压、工作电压三种。一般来说,普通的干电池的电压一般是1.5V的,这是符合标准的干电池的电压标准。但是在特殊情况下,镉镍物质的干电池和可以使用镍氢进行二次充电的干电池的电压是1.2V的。
还有一种是圆柱状的干电池,这种干电池是使用锂原子进行制作的,锂离子电池的电压是3.7V。还有一种是使用铅蓄制作的干电池,这种电池的电压是2V。
碱性电池
碱性电池标志型号为LR6,单只电池电压为1.5V。其特点是容量大,一般为普通电池的2~6倍,而且可以大电流放电。适用于收录机、闪光灯等要大电流的电器装置中。
单只电池电压为1.1或1.2V。电池上标有NICKEL-CADMlIUM的镍镉电池,标有NICKELMETALHYDRIDE(或NI-MH)的为镍氢电池。充电电池充放电循环可达500~1500次,可大电流放电,放电瞬间内阻变化不大,至放电末期内阻才急剧新增。其中镍氢电池没有记忆性,而且目前容量最大可达2700mAh,因此比镍镉电池更优秀,其经济性和优良的环保性能等特点,必将逐步替代碱性电池、镍镉电池。