干电池
干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,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。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,而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域。
2种类
随着科学技术的发展,干电池已经发展成为一个大的家族,到目前为止已经约有100多种。常见的有普通锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池、锌-空气电池、锌-氧化汞电池、锌-氧化银电池、锂-锰电池等。
对于使用最多的锌-锰干电池来说,由于结构的不同又可分:糊式锌-锰干电也、纸板式锌-锰干电池、薄膜式锌-锰干电池、氯化锌锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、四极并联锌-锰干电池、迭层式锌-锰干电池等。
3锌-锰干电池的结构与原理
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
锌锰干电池的电动势为15V。因产生的NH3气被石墨吸附,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15V,比较稳定。
干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。
参考资料:
由涂二氧化铅PbO2的铅板作阳极板,表面有硫酸铅PbSO4的铅板作阴极板,电液是稀硫酸,在制造铅板时,为了提高铅板的机械强度,往往要在铅中加入少量的锑等,为了延长其工作寿命,还要加一些添加剂。
危害
(1) 锌锰电池 锌锰干电池的危害,主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病,是日本"水俣病"的罪魁祸首。
(2) 钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示,一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。
(3) 锂电池 ,锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。
包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。因其具有性价比高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点,被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。这类电池危害相对较小,对其回收利用,主要是回收有用成分金属锂。
(4) 碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是目前使用范围最广的电池系列,也是环境污染问题所重点关注的一种电池,镉是毒性很大的物质,具有致癌性,而镍也同样具有致癌性,对水生物有明显的危害性。
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