干电池的酸性和碱性

2011-12-22      1076 次浏览

人们现在一说到干电池,都认为是分为碳性电池和碱性电池,但并没有多少人深究它们名称的由来,其实这两种叫法是按照不同标准来取的,碳性电池是因为其作为正极导电材料的石墨棒被俗称“碳包”的粉状二氧化锰和碳粉混合物包围,从正极材料“碳包”而取其材料意义,碱性电池则是依据干电池电解质的性质而取的名字,由于动力电池使用的是碱性的氢氧化钾溶液作电解液,所以人们管它叫碱性电池。
    按照统一标准的话,碳性电池其实应该叫做酸性锌锰干电池,而对应于碱性锌锰干电池。
    酸性锌锰干电池从方方面面的设计都是指向酸性反应的,它的基本结构是由法国科学家勒克朗榭首先确定下来的,所以又被称作勒克朗榭电池,这种电池的外壳是作为负极的锌筒,正极为中间的一根碳棒和二氧化锰粉、氯化胺的电解液,电池工作时也就是放电过程,这是一个把化学能转化为电能供给外电路的过程,锌比锰活泼,反应过程中锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原。
    碱性锌锰干电池从方方面面的设计都是指向碱性反应的,它的结构与酸性锌锰干电池(碳性电池)正好相反,电池中心是负极,由锌粉构成;正极是二氧化锰和氢氧化钾溶液的混合物,负极把正极包在中间,氢氧化钾同时是电解液。最外层是钢壳。
这种与酸性电池相比较而言的反结构,保证了碱性电池放电时因有钢壳的保护,二氧化锰的膨胀不会使自己松散开来。
    由这两种结构的区别就可以看出,碱性电池其实是对酸性电池的一种改善,例如,酸性电池的锌筒参与反应,它本来是外壳,如果锌筒用锌过少,极容易使锌筒刺穿而漏水,锌筒过多又会造成浪费,会形成其电压不稳和存放时间不长,而碱性电池的外壳仅起保护作用,因为负极材料由锌筒变成了锌粉,也增大了负极反应表面积,使得碱性电池获得更多的容量,虽然如此,碳性电池和碱性电池都还是属于干电池阵营,这是因为它们的电解质都是糊状,而且它们的标称电压都是1.5V,也就都是1.5V干电池。

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