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幹電池的工作原理?

幹電池

幹電池 gāndiànchí

[dry cell] 壹種伏打電池,利用某種吸收劑(如木屑或明膠)使內含物成為不會外溢的糊狀。常用作手電筒照明、收音機等的電源

幹電池屬於化學電源中的原電池,是壹種壹次性電池。因為這種化學電源裝置其電解質是壹種不能流動的糊狀物,所以叫做幹電池,這是相對於具有可流動電解質的電池說的。幹電池不僅適用於手電筒、半導體收音機、收錄機、照相機、電子鐘、玩具等,而且也適用於國防、科研、電信、航海、航空、醫學等國民經濟中的各個領域。

2.種類

隨著科學技術的發展,幹電池已經發展成為壹個大的家族,到目前為止已經約有100多種。常見的有普通鋅-錳幹電池、堿性鋅-錳幹電池、鎂-錳幹電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化汞電池、鋅-氧化銀電池、鋰-錳電池等。

對於使用最多的鋅-錳幹電池來說,由於結構的不同又可分:糊式鋅-錳幹電也、紙板式鋅-錳幹電池、薄膜式鋅-錳幹電池、氯化鋅鋅-錳幹電池、堿性鋅-錳幹電池、四極並聯鋅-錳幹電池、叠層式鋅-錳幹電池等。

3.鋅-錳幹電池的結構與原理

鋅錳幹電池是日常生活中常用的幹電池。

正極材料:MnO2、石墨棒

負極材料:鋅片

電解質:NH4Cl、ZnCl2及澱粉糊狀物

電池符號可表示為

(-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊狀)‖MnO2|C(石墨) (+)

負極:Zn=Zn2++2e

正極:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O

總反應:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O

鋅錳幹電池的電動勢為1.5V。因產生的NH3氣被石墨吸附,引起電動勢下降較快。如果用高導電的糊狀KOH代替NH4Cl,正極材料改用鋼筒,MnO2層緊靠鋼筒,就構成堿性鋅錳幹電池,由於電池反應沒有氣體產生,內電阻較低,電動勢為1.5V,比較穩定。

幹電池屬於化學電源中的原電池,是壹種壹次性電池,它以二氧化錳為正極,以鋅筒為負極,把化學能轉變為電能供給外電路。在化學反應中由於鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。

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