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嘉民扬述碱性电池与碳性电池的原理与区别?

分类:常见问题   来源:锂电池    发布人:admin    查看:    

  碱性电池的电量要远高于碳性电池,大概是2-3倍,但是碱性电池使用过程中放电电流较碳性电池大,如果小电器的话长时间使用碱性电池容易烧坏用电器

  先来对比下这两种电池:

  一、碳性电池

  碳性电池,学名是中性锌-二氧化锰干电池(zinc-manganese dry battery),最简单的识别方法:电池皮上型号为R6+后缀(五号)/R03+后缀(七号),就是此类电池,后缀S表示普通,P表示高功率,C表示高容量等等。碳性电池放电功率很低,放电容量也很拙计,所以只适合用于低耗电电器,如钟表、遥控器等。 另外,碳性电池的负极就是电池外壳,放电完毕后常常由于外壳破裂而发生电解液泄露,损坏用电设备。最大的优点是价钱便宜,市面上单价常常低于一元,甚至有低于5角的(当然质量就呵呵了)。

  二、碱性电池

  碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是目前商品化的锌锰干电池系列中性能最好的品种。碱性电池的型号是LR6(五号)/LR03(七号),前缀L代表碱性(a”L”kaline)。当然可能在数字后面还有后缀,但是不常见。碱性电池采用电解二氧化锰制作环形正极,锌粉和添加剂配置的锌膏作为负极。由于电解液导电性强,正负极材料表面积大大优于碳性电池,以及强碱性条件下对锌-锰体系电化学反应的促进作用,使碱性电池的输出功率和容量都远胜于碳性电池。碱性电池相比于碳性电池更适合于较大功率的用电器,不过随着数码技术的发展,很多用电器堪称电老虎,比如高亮度LED手电筒、闪光灯等。这些用电器电流动辄就上1500mA的,一般碱性电池恐怕也难堪大任。

  碳性和碱性电池的漏液问题一直是消费者头疼的问题。碳性电池自不必说,用放电过程不断消耗的负极锌兼做外壳,就决定了放电后期外壳很可能破裂漏液,毕竟反应嘛,不一定那么均匀的发生。

  虽然碱性电池采用了密封的电池结构,但是碱液有个特点,叫做浸润性,对金属表面吸附能力特强。这造成所谓爬碱现象。在家也能做做模拟实验,找个不锈钢筷子之类的,垂直插入较浓的纯碱水溶液。结果纯碱固体会沿着金属筷子一路向上爬。这个现象实际上是由于吸附在金属表面,处于液面以上的纯碱溶液水分蒸发造成浓度梯度,而使下面的纯碱溶液被“吸”上来蒸发掉。这在碱性电池里头也时有发生,也就是我们常说的的电池漏液现象,漏液并不可怕,主要是腐蚀到昂贵的用电器。电解液泄漏。

  此外,碱性电池过度放电下负极产生氢气,电池内压升高,为了避免电池爆炸,位于负极泄压阀会打开,排气同时当然也就漏液了。电池漏液是件喜闻乐见又无比蛋疼的事。轻则腐蚀电极影响接触,重则腐蚀电路板昂贵用电器报废。所以,一直以来,电池的一个重要的改进目标就是没有漏液。

  常见的有南孚、金霸王、超霸等

  但目前有一种新一代的干电池:锂铁电池

  锂铁干电池,全称锂-二硫化铁干电池。由于这种电池采用了全新的内部材料,具备多种特性,常常被业界称为第三代干电池。相较于1949年就有的碱性电池而言,锂铁电池的出现确实十分新颖。正极二硫化铁在放电中发生的反应可逆性较窄,因此这种特殊电池用于开发成为充电电池并不适当,而搭配使用不利于充电但容量较高的锂金属作为负极,便可提高可用容量。这使得这种电池十分适用于一次性电池应用,是碳性电池和碱性电池后的最佳替代方案。由于锂和水会产生剧烈反应的缘故,锂铁电池电解液采用的是含锂盐的有机溶剂而非水溶液,相对于碳性电池和碱性电池而言,这种新型的锂铁电池就从材料上杜绝了漏液的风险。同尺寸锂-二硫化铁电池的重量只有碱性电池一半,而放电总能量却比碱性电池高出25%以上。具有明显放电电压平台(大约1.45V),因此相比碱性电池而言锂铁电池放电电压更稳定。放电功率显著高于碱性电池。特别适合在重负载场合使用,如闪光灯、电动工具、电动牙刷、成人玩具、儿童玩具的使用中。同时相比于碱性电池,其漏液率和自放电都更低,因此用于低功率的用电器同样具有一定的优势,但是制约其普及的最大因素是制作成本较高,电池单价可高出碱性电池100%以上。

  锂铁电池除了在内部材料上跟碳性、碱性电池有着本质区别,在生产工艺上也完全不同,耐时锂铁电池的内部也是卷绕式的结构。

  常见的有耐时锂铁电池

  这三类电池,可谓各有优势,较第一代碳性和第二代碱性电池而言,第三代锂铁电池优势更为明显。其中最为突出的性能优势:能够完全兼容1.5V用电平台设备;特别适用于大电流放电;电量充足,其实际放电容量超过市面上在售的所有民用一次电池;温度范围比其他一次电池宽广得多,低温性能优异,可用在-40℃至60℃环境下;体积小、重量轻、防漏液;自放电低,可贮存长达10年;不含对环境有害的材料,无汞无铬从原材料上实现真正的零污染。正是基于以上优点,锂铁电池常常被业内称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池,是目前一次性电池最理想的替代方案,更成为众多国家地震和战时应急包里的必备品。

  

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