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蓄电池是如何组成的呢?

来源:美国邱健Trojan蓄电池 发布时间:2023-03-25 08:53:05 点击:

干电池(原电池)

阳极的反应可以表示为锌的普通氧化:

(小号+一个2电子()2个+(Aq)+2个电子

常见的原电池是干电池8.3. 1个8.3.1个). 干电池是锌碳电池。

原电池是一次性电池,因为它们不能充电。锌罐既用作容器又用作负电极。

正极是由碳制成的棒,周围环绕着由氧化锰 (IV)、氯化锌、氯化铵、碳粉和少量水组成的糊状物。

电池

       理想的电池永远不会耗尽,产生不变的电压,并且能够承受极端的高温和潮湿环境。

真正的电池在理想特性和实际限制之间取得平衡。

如果用于智能手机,这种类型的电池将提供几乎无限的能量,但由于它的质量而被拒绝用于此应用。

因此,没有任何一种电池是“最好的”,电池是为特定应用选择的,要考虑电池的质量、成本、可靠性和电流容量等因素。

例如,汽车电池的质量约为 18 公斤或普通汽车或轻型卡车质量的 1% 左右。

有两种基本类型的电池:一次电池和二次电池。一块电池是产生电流的电化学电池或电池系列。原则上,任何原电池都可以用作电池。

 
数字8.3. 3个8.3.3个显示了干电池的横截面图。电池的整体形状是圆柱形的。圆柱体的侧面,用细红线表示,标有“锌罐(电极)”。

就在这下面是一个稍厚的深灰色表面,覆盖了电池的侧面、顶部和底部,标有“多孔隔板”。

内部是一个紫色区域,有许多均匀分布的深紫色小点,标记为“Paste of M n O subscript 2, NH subscript 4 C l, Z n C l subscript 2, water (cathode)”。

一根标有“Carbon rod (electrode)”的深灰色杆从电池顶部伸出,杆下方到圆柱体底部留有不到电池高度五分之一的间隙。

圆柱最底部的灰色细线段标有“金属底盖(负)”。” 圆柱体的最顶部有一个薄的灰色表面,该表面在圆柱体中心的碳电极顶部上方的中心向上弯曲。

这个上表面标有“金属顶盖(正面)”。该表面正下方的深灰色细线标记为“绝缘体”。

在此下方,紫色区域上方,中心碳电极的外部是标记为“Seal”的橙色区域。

阴极的反应更复杂,部分原因是发生了不止一种反应。在阴极发生的一系列反应大约是

 

2个二氧化锰2个(2氨氮4个一个q2电子2个3个(2氨氮3个一个+H2个22个二氧化锰2个()+2个氨氮4个(Aq)+2个电子2个3个()+2个氨氮3个(Aq)+H2个()+2个

锌碳电池的总反应可表示为

2个二氧化锰2个(2氨氮4个一个q+(小号+一个+2个3个(2氨氮3个一个+H2个22个二氧化锰2个()+2个氨氮4个(Aq)+()2个+(Aq)+2个3个()+2个氨氮3个(Aq)+H2个()+2个

总电池电势最初约为 1.5 V,但随着电池的使用而降低。重要的是要记住,无论电池大小如何,电池提供的电压都是相同的。

因此,D、C、A、AA 和 AAA 电池都具有相同的额定电压。然而,更大的电池可以提供更多的电子摩尔数。

碱性电池(图8.3. 4个8.3.4个) 是在 1950 年代开发的,部分原因是为了解决锌碳干电池的一些性能问题。

它们被制造为完全替代锌碳干电池。顾名思义,这些类型的电池使用碱性电解质,通常
是氢氧化钾。

碱性电池可以提供大约三到五倍于类似尺寸的锌碳干电池的能量。

碱性电池容易泄漏氢氧化钾,因此也应将其从设备中取出以便长期存放。

虽然一些碱性电池是可充电的,但大多数不是。