《电化学基础》课程教学资源（PPT课件）第三章 锌-二氧化锰电池 3.1 概述 3.2 锌锰电池制作工艺

第三章锌锰电池

第三章 锌锰电池

概述3.17(-) Znl[MnO2（(+)锌锰电池：锌为负极，二氧化锰为正极的电池系列，侧重小电流或间歇方式供电：不适合大电流连续放电（电压下降快）

3.1 概述 （－）Zn| |MnO2（＋） 锌锰电池：锌为负极，二氧化锰为正极的 电池系列，侧重小电流或间歇方式供电， 不适合大电流连续放电（电压下降快）

分类：1、传统的锌锰电池其正极活性物质是天然MnO,（含量70～75电解液是%），电池隔膜是淀粉浆糊隔离层，NH,CI、ZnCI,的水溶液，负极是锌筒。这种类型的电池称“糊式锌锰电池”。又称为干电池。也叫做NHCI型电池：电解液以NHCI为主，少量的ZnCl2。性能较差，R20型电池的比能量仅0.08Wh/cm3。Zn|NHCI(ZnCl2)/MnO

分类： 1、传统的锌锰电池 其正极活性物质是天然MnO2（含量70～75 ％），电池隔膜是淀粉浆糊隔离层，电解液是 NH4Cl、ZnCl2的水溶液，负极是锌筒。这种类型 的电池称“糊式锌锰电池”。又称为干电池。也 叫做NH4Cl型电池：电解液以NH4Cl为主，少量 的ZnCl2。性能较差，R20型电池的比能量仅 0.08Wh/cm3 。 Zn|NH4Cl(ZnCl2 )|MnO2

2、高性能电池这种电池从1960年开始生产，它与第一类电池的区别主要是正极活性物质用了电解二氧化锰（含量91～93%），放电时间是第一类电池的1.5～2.0倍，R20型电池的比能量达0.12Wh/cm。Zn|ZnCl(NH.CI)/MnO

2、“高性能电池” 这种电池从1960年开始生产，它与第一类电 池的区别主要是正极活性物质用了电解二氧化锰 （含量91～93％），放电时间是第一类电池的 1.5～2.0倍，R20型电池的比能量达0.12 Wh/cm3 。 Zn|ZnCl2 (NH4Cl)|MnO2

3、“超高性能电池第三类电池是1970年开始生产的,也称“高氯化锌型纸板电池”。以电解MnO,为正极活性物质，电池隔膜用浆层纸，电解液改为ZnCI,为主体加少量NH,CI的水溶液。该类电池在放电性能和防漏性能方面有很大的改进和提高，放电时间比“高性能电池大约又提高了一倍，而且可以大电流放电，R20型电池的比能量达0.15 Wh/cm3。也叫做ZnCl,型电池电解液以ZnCI,为主，少量的NH,ClZn|ZnCl2(NH4CI)/MnO)

3、“超高性能电池” 第三类电池是1970年开始生产的,也称“高氯化 锌型纸板电池”。以电解MnO2为正极活性物质，电 池隔膜用浆层纸，电解液改为ZnCl2为主体加少量 NH4Cl的水溶液。该类电池在放电性能和防漏性能方 面有很大的改进和提高，放电时间比“高性能电池” 大约又提高了一倍，而且可以大电流放电，R20型电 池的比能量达0.15 Wh/cm3 。也叫做ZnCl2型电池， 电解液以ZnCl2为主，少量的NH4Cl。 Zn|ZnCl2 (NH4Cl)|MnO2

碱性锌锰电池4自1965年开始生产至今。正极是电解MnO,粉负极是汞齐化锌粉，电解液是KOH水溶液。电池反应机理和电池结构与上述三类电池不同。其电性能优于前三类电池，放电时间大约是同类糊式电池的5～7倍，其R20电池的比能量达0.21Wh/cm3，且可制成可充式电池（二次电池）。Zn|KOH|MnO发展方向：可充碱性锌锰电池好负极的低汞、无汞化

4、 碱性锌锰电池 自1965年开始生产至今。正极是电解MnO2粉， 负极是汞齐化锌粉，电解液是KOH水溶液。电池反 应机理和电池结构与上述三类电池不同。其电性能 优于前三类电池，放电时间大约是同类糊式电池的 5～7倍，其R20电池的比能量达0.21Wh/cm3 ，且可 制成可充式电池（二次电池）。 Zn|KOH|MnO2 发展方向：可充碱性锌锰电池好负极的低汞、无汞化

常见中性锌锰干电池型号规定：电池型号标称电压N尺寸/mm1.5R20（D、一号）Φ34.2*61.51.5R14（C、二号）$26.2*501.5R6（AA、五号）Φ14.5*50.51.5R03（AAA、七号）Φ10.5*44.596F22（九伏电池）(H)48.5*(L)26.5*(W)17.5R表示圆筒形电池，F表示扁形电池，S表示方形或矩形电池。R20，20为序号，对应相应的电池规格6F22表示6个扁形电池F22的串联R6-4表示4个R6电池并联LR6表示碱性锌锰电池序号后加C、P、S表示电池特征C--高容量，P--高功率。S--普通型

电池型号 标称电压/V 尺寸/mm R20（D、一号） 1.5 34.2*61.5 R14（C、二号） 1.5 26.2*50 R6（AA、五号） 1.5 14.5*50.5 R03（AAA、七号） 1.5 10.5*44.5 6F22（九伏电池） 9 (H)48.5*(L)26.5*(W)17.5 常见中性锌锰干电池型号规定： R表示圆筒形电池，F表示扁形电池，S表示方形或矩形电池。 R20，20为序号，对应相应的电池规格 6F22表示6个扁形电池F22的串联 R6-4表示4个R6电池并联 LR6表示碱性锌锰电池 序号后加C、P、S表示电池特征。 C-高容量，P-高功率。S-普通型

3.2锌锰电池制作工艺一、碱性锌锰电池制作工艺特点：可大电流连放，放电1、放电性能好：容量高，曲线平稳正极全部采用电解锰负极为多孔锌电极；电解液KOH溶液的导电能力好反应产物疏松且部分可溶

3.2 锌锰电池制作工艺 1、放电性能好：容量高，可大电流连放，放电 曲线平稳 ➢ 正极全部采用电解锰； ➢ 负极为多孔锌电极； ➢ 电解液KOH溶液的导电能力好； ➢ 反应产物疏松且部分可溶 。 特点： 一、 碱性锌锰电池制作工艺

2、低温性能好：可以在一40℃C的温度下工作>KOH水溶液的冰点低；>两极的极化较小；>负极多孔锌电极，防止了锌电极的钝化。目前需注意的问题·防爬碱；需要强有力的防止自放电的措施，来取代汞

➢KOH水溶液的冰点低； ➢两极的极化较小； ➢ 负极多孔锌电极，防止了锌电极的钝化。 •防爬碱； •需要强有力的防止自放电的措施，来取代汞。 2、低温性能好： 可以在－40℃的温度下工作 目前需注意的问题：

·电池结构A：负极集流体B：锌膏隔膜C:：炭包D:E:炭素壳（正极集流体）塑料套管F:：F五G：钢壳

• 电池结构 A：负极集流体 B：锌膏 C：隔膜 D：炭包 E：炭素壳（正极集流体） F：塑料套管 G：钢壳