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,負極為金屬鋅圓筒,電解質為糊狀氯化銨之類物質。
特點:電池價格最低,電容量也低,不適合大電流放電,還容易漏液。
注意,對這種電池要定期檢查有無異常,當電池出現鼓脹時,就不要再使用了。
2、堿性鋅錳電池
這種電池的結構較特別,中心用一根鋅棒作為負極,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。
鋰的活動性很強,但鋰金屬電池采用自淬火電化學系統,正常使用時非常安全。鋰金屬電池大容量大電流的特點,現已在越來越多的便攜式設備上使用。
4、氧化銀電池
這種電池的正極為鋅材,電解質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。
不過這種材質的密封處易生銹,使用時要注意。電解質的電池內阻小,適用于小電流設備。
干電源的原理
干電池的主要工作原理就是氧化還原反應在閉合回路中實現,與原電池類似,就是將化學能轉變為電能。
相對于具有可流動電解質的電池來說,干電池是一種伏打電池,利用某種吸收劑使內含物成為不會外溢的不會流動的糊狀物,所以稱為干電池。
干電池處于化學電源中的原電池,是一種一次性電池,一碳棒為正極,鋅筒為負極,把化學能轉變為電能供給外電路。
在化學反應中由于鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。
干電池的化學方程式為:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O
金屬鋅皮做的筒,也就是負極,電池放電就是氯化氨與鋅的電解反應,釋放出的電荷由石墨傳導給正極碳棒,鋅的電解反應是會釋放氫氣的,這氣體是會增加電池內阻的,而和石墨相混的二氧化錳就是用來吸收氫氣的。
但是,如果若電池連續工作或用的太久,二氧化錳來不及或已近飽和沒能力再吸收,此時電池就會因內阻太大而輸出電流太小而失去作用。
但此時將電池加熱,或放置一段時間,它內部的聚集氫氣就會受熱放出或緩慢放出,二氧化錳得到了還原恢復,電池就又恢復了活力。
干電池的用途
干電池常用作手電筒照明、收音機、電子鐘、玩具等的電源,在科研、航海、航空、醫學等領域,應用也是十分廣泛的。
干電池電壓分為標準電壓、開路電壓、工作電壓三種。