碳性电池全称:中性锌-二氧化锰干电池(zinc-manganesedrybattery),属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以也叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。碳性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。碳性电池主要用于低耗电电器,如钟表,无线鼠标等,大耗电电器应该用碱性电池,如相机,某些相机碱性也撑不住,那就需要用镍氢。
碳性电池种类:
随着科学技术的发展,碳性电池已经发展成为一个大的家族,到目前为止已经有很多种。常见的有普通锌-锰干电池等。
对于使用最多的锌-锰碳性电池来说,由于结构的不同又可分:糊式锌-锰碳性电池、纸板式锌-锰碳性电池等
常见型号:5号(AA或R6)7号(AAA或R03)1号(R20)
碳性电池构造:
内部:二氧化锰和碳末混合有氯化铵的物质,蘸有氯化氨的纸,碳棒(用导电石墨),绝缘体
外面:铜帽(正极),锌板(负极),包装塑料
碳性电池结构原理:
锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。
正极材料:MnO2、石墨棒
负极材料:锌片
电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物
电池符号可表示为(-)Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨)(+)
负极:Zn=Zn2++2e
正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O
总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
锌锰碳性电池的电动势为1.5V。因产生的NH3气被MnO2
吸附,引起电动势下降较快。如果用高导电的糊状KOH代替NH4Cl,正极材料改用钢筒,MnO2层紧靠钢筒,就构成碱性锌锰干电池,由于电池反应没有气体产生,内电阻较低,电动势为1.5V,比较稳定。
碳性电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它以二氧化锰为正极,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。
建议电器设备在使用中(设计中也应考虑),尽量使用市电(家用插座里面的电源),减少使用电池。一节电池在生产过程中要消耗大量的化工原料和中间过程,同时废旧电池随意处置其化学废物严重污染环境。为保护环境,废旧电池应回收并集中进行科学有效的处理,以保护人类赖以生存的环境,让自然界更绿更美。
碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是锌锰电池系列中性能最优的品种。适用于需放电量大及长时间使用。电池内阻较低,因此产生之电流较一般碳性电池更大,此类电池因不含汞,因此可随生活垃圾处理,无须刻意回收。
碱性电池结构:
碱性电池在结构上采用于普通电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,而且用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液,负极锌也由片状改变成粒状,增大了负极的反应面积,加之采用了高性能的电解锰粉,所以电性能得以很大提高,一般的,同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍,低温性能两者差距更大,碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合,特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD机、大功率遥控器、无线鼠标,键盘等。
碱性电池特性:
容量
碱性电池的容量比碳性电池为高,原因是用作阴极的二氧化锰有较高的纯度同密度,内部零件体积较细(例如电极),也让出空间,有助增加容量,总的来说比碳性电池多3至5倍容量。但碱性电池的容量会随输出电流增加而变小,例如同一枚电池可以在低输出电流时有3000mAh的容量,但当用在取1A电流的负—载时,容量只会得700mAh,小于原来的1/4。
电压
单一枚碱性电池的电动势(e.m.f),也即在无负载时的电压一般是1.5V,但随不同的二氧化锰及锌氧化物会使电压在1.5V至1.65V之间变化。当接上负载后,随输出电流的增加电压会下降,在一般负载下电压会降至约在1.1V至1.3V之间。
电流
碱性电池所能输出的电流比碳锌电池大,却比一般蓄电池小。容量较大的碱性电池能够输出较大的电流,原因是电极面积增加,有更多的物质可以同时产生化学反应。过大的电流会使电池在放电的过程加热升温,一般AA电池可以输出700mA电流不至明显升温,而较大型号的C、D电池可承受更大的电流而不明显升温。
碳性电池和碱性电池的本质区别在于他们内部材料的不同,另外,碱性电池的结构与酸性电池完全相反,电池中心是负极,锌呈粉状,正极区在外层,是MnO2和KOH混合物,外壳是钢筒。碱性锌锰电池克服了酸性电池存放时间和电压不稳定的缺点,但仍为一次性电池。
碱性电池是碳性电池电量的4-5倍,价格是碳性电池的1.5-2倍。碳性电池适合用在低电流的电器上,如石英钟、遥控器、收音机等;碱性电池适用在高电流的电器上,如BP机、CD机、电动牙刷、电动玩具、掌上电脑等。
碱性电池和碳性电池,化学成分与结构不同,但输出电压是相同的。
碱性电池,内阻较小可以输出大电流,且容量较大,可以工作更长的时间。
碱性电池比碳性电池更加耐用。碱性电池是碳性电池电量的4-5倍,价格是碳性的1.5-2倍。碳性电池适合用在低电流的电器上,如石英钟、遥控器、收音机等;碱性电池适用在高电流的电器上,如BP机、CD、掌上电脑等。碳性电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以也叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
碳性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。碳性电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它以二氧化锰为正极,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。碱性电池的结构与酸性电池完全相反,电池中心是负极,锌呈粉状,正极区在外层,是MnO2和KOH混合物,外壳是钢筒。碱性锌锰电池克服了酸性电池存放时间和电压不稳定的缺点,但仍为一次性电池。两者电压相同,都是1.5V,但同样体积的碱性电池容量更大,更能适应大电流放电。