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专家开讲：深入了解电池技术──Part 5 (碳锌电池)

2014-8-18 09:42:14 3606

0 资深工程师Ivan Cowie的电池专栏又来了，这次要介绍的是碳锌电池(carbon zincbattery)。碳锌电池(编按：也就是俗称的“干电池”) 一开始是湿式电池(又被称为Leclanche cell──勒克朗社电池)，是与封装过的块状二氧化锰搭配制作出来。在1886年，德国科学家Carl Gassner采用氯化锌(zinc chloride)取代氯化铵(ammoniumchloride)，取得了干电池的专利。 1898年，Conrad Hubert　(编按：他也是手电筒的发明人) 与W. Lawrence合作创办了Eveready Co.公司(编按：就是“永备” 电池啦…它的logo是一只黑*咪被一个数字9套住，是劲量-Energizer旗下品牌) ，开始销售干电池并进一步开发该技术。多年来，Eveready与其他同业不断升级干电池技术，包括在封装技术以及材料的纯化上都有所精进。碳锌电池是目前的主流电池中最便宜的一种，适用各种低电流、非连续运转/间歇性使用的装置(编按：例如电视遥控器) ；这类电池的库存寿命表现中等，而且(现在的产品)对使用环境条件的耐受性相当不错；以下是碳锌电池的基本规格： ˙能量比(specificenergy)：36Wh/kg； ˙能量密度Energydensity)：250~434 Wh/L； ˙功率比(specific power)：10~27W/kg； ˙放点效率(Discharge efficiency)：50~60% (中度放电)； ˙能量/消费价格(Energy/consumer price)：1美元3.2 Wh； ˙自放电率(self-dischargerate)：每月0.32% (4年内最新款产品)； ˙循环耐久性(cycledurability)：一次电池无此规格； ˙标称电压(nominal cellvoltage)：1.5V； ˙截止电压(Cutoff voltage)：每节0.75~0.9V (装载时)； ˙适用温度(Temperaturerange)：-20°C ~ +55°C。化学反应式在这个方面有趣的是，碳实际上并非在碳锌电池的化学反应中扮演重要角色，石墨(graphite)与碳只是用来提升电池的导电性。早期的电池：2MnO2(s) + Zn(s) + 2NH4Cl(aq) → H2O(l) + Zn(NH3)2Cl2 (aq) + Mn2O3(s) 较新版的电池：2MnO2(s) + Zn(s) + ZnCl2(aq) + 2H2O(l) → 2Zn(OH)Cl(aq) + 2MnO(OH)(s) 放电曲线图** 以下是Eveready的1215锌锰(Zn/MnO2) 3号(AA)电池(参考连接)的放电图。恒定电流负载、不同截止电压的放电曲线恒定电阻放电曲线干电池大厂对于碳锌电池都有提供详细的使用手册(参考连接)；下回的专栏我们再继续讨论其他更多电池技术！编译： JudithCheng (参考原文 AllAbout Batteries, Part 5: Carbon Zinc Batteries，by Ivan Cowie) 扩展阅读：专家开讲：深入了解电池技术 ──Part 1 专家开讲：深入了解电池技术 ──Part 2-1 专家开讲：深入了解电池技术──Part 2-2 专家开讲：深入了解电池技术──Part 2-3 专家开讲：深入了解电池技术──Part 3铅酸电池专家开讲：深入了解电池技术──Part 4 (碱性电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 5 (碳锌电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 6 (锌空气电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 7 (锂亚硫酸氯电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 8 (锌/氧化银电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 9 (钠硫电池) 专家开讲：深入了解电池技术──Part 10锂二氧化硫电池 0
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