堿性鋅錳電池的發(fā)展及應(yīng)用

原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的研究開(kāi)發(fā)的成果。論文寫(xiě)作中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究?jī)?nèi)容。如參考他人或集體的科研成果，均在論文中以明確的方式說(shuō)明。本人的畢業(yè)論文若有不實(shí)或抄襲，愿意承擔(dān)一切相關(guān)的后果和責(zé)任。目錄摘要2萬(wàn)第一章緒牽論魔彈3歡第二章堿過(guò)性鋅錳電池巴的概述淘認(rèn)5膛2.1檢堿性鋅錳電沃池的工作原怨理喝遵5釣2.2還堿性鋅錳電允池的結(jié)構(gòu)閱挖5笨2.3臭堿錳電池特澆點(diǎn)詳本6勤第三章堿目性鋅錳電池吸的研究進(jìn)展姑厭8哪3.1切堿錳電池的亡無(wú)汞化秋采8壘幟戲無(wú)汞鋅粉的損開(kāi)發(fā)及組成半攻8洗調(diào)雷在電液中加對(duì)代汞緩蝕劑戚蜂8洪弦奇提高原材料附純度選擇優(yōu)鮮質(zhì)原材料粉驚9賺快謝加強(qiáng)工藝控殃制析倡9俗第四章堿勁性鋅錳電池格的應(yīng)用及使奇用中存在問(wèn)風(fēng)題璃揀10術(shù)4.1廁堿性鋅錳電慚池的應(yīng)用技告10假4.2許使用中存在鋒的主要問(wèn)題暗墓11侵第五章堿難性鋅錳電池黨的現(xiàn)狀與發(fā)兇展趨勢(shì)窯宗13毛參考文獻(xiàn)院帆14致謝15摘要兆文章介紹了給堿性鋅錳電潔池尚的發(fā)展現(xiàn)狀闊及應(yīng)用，通烘過(guò)父特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)狀、工作間原理、但綜合闡述了悼堿性鋅錳吃電池的研究怖現(xiàn)狀，存在嘩的問(wèn)題和古應(yīng)用。船關(guān)鍵詞退罰楊堿錳電池樣煎正負(fù)極材料惱療發(fā)展趨勢(shì)丹第一章秘姐緒論煌鋅錳電池發(fā)向展至今經(jīng)歷足了漫長(zhǎng)的演打變，早在耗1868偶年法國(guó)工程譽(yù)師喬治拼-鬼勒克蘭社采塑用二氧化錳星和炭粉作正型極粉料，將回它壓入多孔拘陶瓷的圓筒繳體中，并插駱上一根炭棒魄集流器作正堅(jiān)極，用一根炕鋅棒部分插櫻入溶液中作升負(fù)極，電解企液是用爽20%洞的氯化銨水擦溶液，電池蛋的容器是用疤玻璃瓶，做險(xiǎn)成第一個(gè)鋅擔(dān)錳濕電池。絞1886圓年蓋斯將氯列化銨水溶液坦改用氯化銨跟，氯化鋅，論石膏和水合籌成的糊狀物牧，并將鋅片帖作成圓筒形伐作電池的容羨器，同時(shí)用惡石蠟封口，廚從而做成原央電池的雛形露。此后不久示，又將面粉窩和淀粉作為飛電解質(zhì)溶液勵(lì)的凝膠劑，誤是鋅錳電池悲的便攜性大滔大提高，為油這種電池的站工業(yè)化生產(chǎn)攔和廣泛地使里用打下了良代好的基礎(chǔ)。銷(xiāo)1890年經(jīng)前后這種電釀池在全世界陜范圍內(nèi)投入臟工業(yè)化生產(chǎn)梁。1870慕年前后采用尾了汞齊化鋅潔陽(yáng)極，以減塘輕鋅的自放伸電。187敏7年對(duì)碳棒攀采用浸蠟處哄理，以防止槍炭棒爬液，喉減輕對(duì)金屬律集流體的腐口蝕制。屢早在100沈多年前就有退人提出過(guò)用膽鋅做負(fù)極，僑MnO旨2冒做正極，K遼OH或Na敏OH做電解尿液，在漫長(zhǎng)游的研究過(guò)程你中主要圍繞摧四個(gè)問(wèn)題進(jìn)第行:一是用謝粉狀多孔鋅品電極代替片前狀電極，降掏低放電電流滅密度和解決旅鋅片在堿液塔中易于鈍化園的缺點(diǎn)熔；打二是采用反榴極結(jié)構(gòu)，提奮高M(jìn)nO晌2系的填充量，乎使正負(fù)極容褲量相匹配揚(yáng)；效三是對(duì)鋅粉友汞齊化處理身和堿液中加城ZnO，解膠決鋅在堿液羞中的腐蝕災(zāi)；條四是密封結(jié)戚構(gòu)和密封材根料的改進(jìn)，柴解決爬堿現(xiàn)縮象。晉腥直到195賄0糟代前后在鋅付錳干電池的唇基礎(chǔ)上成功掛研制出堿性漠鋅錳電池慧。它以鋅粉弱為負(fù)極，電龜解二氧化錳活為正極，電沙解液采用N酸aOH或K尋OH，使電蜓池性能成倍燒的提高。它睡不僅容量高予，還適合于略大電流連續(xù)賓放電。還具錫備優(yōu)良的低腳溫性能，儲(chǔ)雷存性能和防溜漏性能。每但在前期的尤堿錳電池中補(bǔ)要控制負(fù)極銜鋅粉在堿液惡中的氣量，宣當(dāng)時(shí)電池的茄用汞量非常尾大，用汞量顫在驅(qū)2%這~陪6%，八十辦年代末隨著貿(mào)人們環(huán)保意羅識(shí)的加強(qiáng)，疑掀起了無(wú)汞蹲堿錳電池的蘆研究熱潮，冒尋找有機(jī)或遭無(wú)機(jī)代汞緩考蝕劑和鋅粉泉中合金元素貪(主要是A斷l(xiāng)，Bi，廚In，Pb既)成為主要潔的研究方向棄。到九十年女代中旬，無(wú)浸汞堿錳電池及進(jìn)入市場(chǎng)。埋坐同時(shí)，從6嚴(yán)0年代開(kāi)始炸，對(duì)可充的奪堿性鋅錳二削次電池開(kāi)展酬了廣泛的研仇究，經(jīng)過(guò)3卷0多年的研便究已取得突放破性的進(jìn)展煩，但由于其哀放電深度淺泡，循環(huán)壽命額短，還未能姑實(shí)現(xiàn)商品化喘。澡揚(yáng)進(jìn)入二十一猾世紀(jì)以來(lái)，賭堿性鋅錳電趁池得到飛速虎的發(fā)展，大斜有替代普通逼鋅錳電池和血其他電池的搭趨勢(shì)。同時(shí)速用電器具的息發(fā)展對(duì)堿錳熊電池高容量普和大電流放襲電提出更高旅的要求。因猾此，未來(lái)堿勒錳電池的研畜究主要集中鋼在高功率重武負(fù)荷放電性奇能，電池容戶(hù)量的提升以街及儲(chǔ)存壽命瓦的提高上盯[1]肝。輝第二章迅兄堿性鋅錳電復(fù)池的概述腸2.1襲堿性鋅錳電訓(xùn)池的工作原兆理祥堿性鋅錳電問(wèn)池的電化學(xué)蛾表達(dá)式為：糊糠(撤－第)宴Zn│KO常H(飽和Z宏nO)│M逐nO兆2衛(wèi)(擱＋舉)齡筐僚恥畝(吊2-1厭)負(fù)極反應(yīng)：無(wú)絮色秧選妄盯Zn+2O宰H禽-然=ZnO+玻H應(yīng)2渣O+2e拿里味擠末(2-2)正極反應(yīng)：絲2MnO撇2序+2H慘2兔O+2e盆-付=2MnO灘OH+2O牲H拌-堅(jiān)利謊肆堤(秩2-3禍)電池反應(yīng)：蹈Zn+2M斯nO永2敏+H介2佩O=ZnO烤+2MnO混OH濤灘散坑(2-4)刷其中正極作MnO乒2隆在堿性溶液屢中的放電分既兩步進(jìn)行。主第一電子放時(shí)電步驟是一刑個(gè)涉及固相茶傳質(zhì)的均相服反應(yīng)過(guò)程，岸質(zhì)子和電子斜在暗MnO俘2障晶格中移動(dòng)科使憑MnO僑2腔逐步還原為駐MnOOH漂。在這一步容驟的初期，射MnO浙2播固相基本晶寄體結(jié)構(gòu)沒(méi)發(fā)申生變化，而購(gòu)只有晶格的夢(mèng)膨脹，若在賄此時(shí)停止放開(kāi)電而進(jìn)行充反電，則偏MnO想2鴉具有良好的綁可逆性。第計(jì)二電子放電賢步驟俺鹿“艙溶解棕-肉沉積機(jī)理櫻”稼進(jìn)行，這是津一個(gè)不完全震可逆的過(guò)程浴。原因是淺MnOOH鋪放電時(shí)有泥Mn羊3者O霧4樸生成，而放沙電產(chǎn)物脫Mn(OH笛)筒2陰充電時(shí)又有燦一部分氧化領(lǐng)成犬Mn龜5炕O叔4濾。生成的桑Mn炸3殿O圈4謹(jǐn)既不能被氧柔化，也不能梯被還原，它菠在充放過(guò)程駱中積累，一聲方面消耗了魚(yú)活性材料，枕另一方面使耍電池內(nèi)阻迅曲速增大，造牛成了鍋MnO飼2膛電極容量的勺衰退供[2]縮。其負(fù)極的盲放電行為在備宏觀上的順侄序?yàn)椋簭目磕c近正極部位黎逐漸進(jìn)行到摧負(fù)極集流體駛附近，這是擔(dān)由于多孔電頃極各部分放依電時(shí)極化不刺同造成的。尾增大正負(fù)極寸對(duì)應(yīng)面積可鳥(niǎo)以大幅度提菜高堿性鋅錳擾電池的放電防性能，特別依是大電流放設(shè)電性能。而營(yíng)負(fù)極鈍化的策快慢受鋅粉前粗細(xì)的影響驗(yàn)[3]市。層2.2堿性魯鋅錳電池的沾結(jié)構(gòu)抱(1)項(xiàng)笛圓筒型電池恐結(jié)構(gòu)毀堿性鋅錳電鄙池具攀有代表性的譽(yù)圓筒型，與票圓筒型普通奔鋅錳電池的表結(jié)構(gòu)布局恰至好相反。堿屆性鋅被錳電池中圓師環(huán)狀正極緊注挨容器鋼筒幫內(nèi)壁，負(fù)極災(zāi)位律于正極中間陣，有一個(gè)釘碑子形的負(fù)極守集流器，這尿個(gè)釘子被焊遙在頂部蓋子群上，伙作為電池的風(fēng)負(fù)極，而鋼星筒為正極。做為了方便并醒能與普通鋅壯錳電池互換輕使用，同時(shí)葛避免使用時(shí)喊正負(fù)極弄錯(cuò)軋，電池在設(shè)霸計(jì)制造時(shí)，廳將上述堿性餃鋅錳電池的單半成品倒置牽過(guò)來(lái)，使鋼觸筒閃底朝上，開(kāi)買(mǎi)口朝下，再辨在鋼筒底上鞏放一個(gè)凸形逝蓋丟(留假蓋掉)嚷，正極便位螺于上方；在顏負(fù)極引出體涉上焊接一個(gè)絡(luò)金屬片雕(呼假底喝)虎，這樣，外扯觀上堿性鋅沈錳電池正、述負(fù)極性和形舅狀與普通鋅上錳電池就一溜致了。燦(2)喂攔卷式電池結(jié)爽構(gòu)沿其結(jié)構(gòu)以金蒜屬網(wǎng)作載體借，把正、負(fù)歸極分別壓制訊成薄帶狀，稿再與隔膜疊檢合在一起卷束成螺旋狀之(捧電容式極)諒結(jié)構(gòu)的電池臂，這種結(jié)構(gòu)桂的特點(diǎn)是正麥、負(fù)極作用應(yīng)面積大，超義電勢(shì)小，從雅而在低溫、州大電流放電椒時(shí)可獲得更決高的容量。焰(3)豈座方型單體式側(cè)電池結(jié)構(gòu)譽(yù)方型單體電保池正、負(fù)極耗采用極群式壽結(jié)構(gòu)，正、凍負(fù)極分別壓冰制成方型薄咽片，極片中篩間夾有金屬飯集流網(wǎng)。侵2.坦3怖堿錳電池特掠點(diǎn)閉負(fù)極放電產(chǎn)蟲(chóng)生鋅酸鹽夏[Zn(O會(huì)H)扔-似]蜜，鋅酸鹽濃抱度達(dá)到飽和蠟后沉積出鐘ZnO浸。放電最終錢(qián)產(chǎn)物站ZnO閑是兩性物質(zhì)屋，同KOH司溶液中的鋅妄酸鹽諒[Zn(O厘H)甜-泄]腳之間存在著牽溶解平衡。率由于負(fù)極放囑電反應(yīng)遵循日溶解同—鋤沉積機(jī)理，跪產(chǎn)物凳ZnO蛇和反應(yīng)物俯Zn惹分屬兩相，截因此君Zn誰(shuí)電極的放電掀曲線非常平朗坦，存在著田明顯的放電嘗平臺(tái)，直至織負(fù)極放電結(jié)只束Zn電極辣的電勢(shì)發(fā)生權(quán)突躍，迅速錄正移。尼正極放電反烏應(yīng)產(chǎn)物水錳螞石(掛MnOOH紛)是通過(guò)因毛相的質(zhì)子擴(kuò)館散向電極內(nèi)涌部轉(zhuǎn)移的，鈴固相的質(zhì)子乎擴(kuò)散過(guò)程是交正極放電反我應(yīng)的速度控愁制步驟，電團(tuán)極反應(yīng)的速質(zhì)度決定于固究相質(zhì)子擴(kuò)散臣的速度。由它于產(chǎn)物水錳紙石(脾MnOOH站)是在反應(yīng)福物MnO妖2劑的晶格中通燥過(guò)質(zhì)子讓—摘電子機(jī)理產(chǎn)蠢生的，挖Mn看O搬OH眠和協(xié)M律nOO洲2請(qǐng)存在于同一廁固相之中，染反應(yīng)具有均寇相性質(zhì)，因擔(dān)此根據(jù)燦Nerns門(mén)t映方程，反應(yīng)洗的平衡電勢(shì)槳隨著健MnOOH其和顫M(mǎn)nO舟2太固相濃度比也值的增大而掏不斷負(fù)移，浮這是乓Mn志O益2移放電時(shí)電極脾電勢(shì)持續(xù)下醒降的主要原玉因，電極放暢電曲線上沒(méi)子有明顯的放展電平臺(tái)。由史于堿錳電池爹的正極只使策用石墨做導(dǎo)路電材料，而扯不用乙炔黑此，可以壓制冠成致密的錳抽環(huán)，因此在吃相同的電池雅空間中，堿熟錳電池可以糕填充比中性賴(lài)電池更多的孩正負(fù)極活性王物質(zhì)；同時(shí)坑，堿錳電池僻的正極采用傘了電解錳，肝負(fù)極采用了己多孔鋅粉結(jié)絲構(gòu)，正、負(fù)捐極的極化均響比中性電池性更小，活性乞物質(zhì)利用率悠更高，而且絹KOH形電解液的導(dǎo)請(qǐng)電能力比中堆性電解液更竊強(qiáng)，電池的灶歐姆內(nèi)阻更返小，所以堿蜂錳電他的放不電容量遠(yuǎn)高姨于中性電池搬，可達(dá)后者核的儉5近倍以上?？土硗?，堿錳麗電池的重負(fù)蒜荷放電能力綱也遠(yuǎn)在中性需電池之上，蹤可進(jìn)行較大形電流的放電倍。由于固相兼質(zhì)子擴(kuò)散過(guò)腔程是正極放龍電反應(yīng)的速卸度控制步驟缸，擴(kuò)散速度瘋緩慢導(dǎo)致放壓電產(chǎn)物裙Mn躁OO盾H褲在電極表面數(shù)上積累從而虹引起極化增崗加，當(dāng)放電踩間歇時(shí)，固攔相質(zhì)子擴(kuò)散卡仍可繼續(xù)進(jìn)或行，喘MnOOH季2驚仍可繼續(xù)從請(qǐng)電極表面向某內(nèi)部轉(zhuǎn)移，斯電極性能有餐所恢復(fù)，因押此堿錳電池旦具有恢復(fù)特陜性，常常用弄于間歇放電濾，間歇放電輩的容量比連瓶續(xù)放電更高扔。不過(guò)，在漿無(wú)汞條件下歲，部分放電處后鋅電極的售自放電會(huì)加款劇，因此需姐要采用非常瓦嚴(yán)格的緩蝕諸措施。如果牙電池中存在肚微量的弟Cu氣等有害雜質(zhì)感，部分放電嫩后還會(huì)出現(xiàn)息緩慢的枝晶容短路，因此末電池必須保運(yùn)證嚴(yán)格的清崇潔條件，避恩免有害雜質(zhì)系的污染。禿KOH景水溶液的冰蠟點(diǎn)較低，正暑、負(fù)極的極釘化較小，而歌且負(fù)極采用除了多子晶L歇鋅粉電極結(jié)坐構(gòu)，減緩了殖鋅電極的鈍鑼化。因騎此，堿錳電該池在低溫條跳件下的放電倡特性要優(yōu)于昏中性鋅錳電沙池，它可以鳳在沫40料℃巾的溫度下工威作，在供20載℃蒼時(shí)可以放出醫(yī)21貍℃抖時(shí)容量的電40會(huì)%荷~前50普%憶[4支]悠。錢(qián)第三章溉伴堿性鋅錳電騰池的研究進(jìn)射展基3.1失桿堿證錳電池的無(wú)冷汞化著隨著人類(lèi)社耳會(huì)文明不斷襪進(jìn)步，各國(guó)徹對(duì)保護(hù)生態(tài)蜜環(huán)境的要求夫越來(lái)越強(qiáng)烈授，姓“龜綠色電池枯”蜓備受青睞。貿(mào)西方發(fā)達(dá)國(guó)候家基本實(shí)現(xiàn)殼低汞化及無(wú)全汞化，我國(guó)張也明確規(guī)定宇：自200建1年1月1管日起禁止在蠟國(guó)內(nèi)生產(chǎn)各誰(shuí)類(lèi)汞含量大腫于電池重量西0.025歲%的電池夏；擾2005年駱1月1日起淚禁止生產(chǎn)汞敞含量大于電戴池重量的0翠.0001種%的堿性鋅沾錳電池。故留去汞就成了竹當(dāng)今電池研水究的熱點(diǎn)。砌堿性鋅錳電懼池中，鋅腐掉蝕和氫氣析球出是不可避蛛免的。鋅極券汞齊化就是沈因?yàn)楣奈龆铓潆娢缓芨呓g，形成的汞魚(yú)齊化膜可均被勻地覆蓋在蓮鋅粉表面，大改變了鋅粉攜的表面活性略，達(dá)到抑制您鋅腐蝕的目皆的，使放電搭連續(xù)進(jìn)行、誕氣體析出量謙減少，電池仰的耐沖擊性過(guò)能得以增強(qiáng)已。要實(shí)現(xiàn)無(wú)徐汞堿性鋅錳輔電池的工業(yè)炭化生產(chǎn)，必普須從開(kāi)發(fā)無(wú)結(jié)汞鋅粉、尋證找代汞緩蝕嶺劑、提高原灘材料純度、泛改善粘結(jié)劑喉和隔離層、朵優(yōu)化工藝設(shè)乒備和環(huán)境、慈加強(qiáng)工藝控貞制等多方面店入手。葬蹄固無(wú)汞鋅粉的惑開(kāi)發(fā)及組成鍋開(kāi)發(fā)無(wú)汞鋅梢粉普遍采用刮的方法是，惜選擇純度很股高的鋅，避鏟免任何引起似析氫的雜質(zhì)紀(jì)污染熔融的趕鋅和鋅粉，連同時(shí)在鋅中砍添加其它微旅量元素，如飄銦耕、鉍、鎘、鑼鈷、鋁、錳桶、稀土金屬與等，這些元哪素中有的能拉提高鋅的析腸氫電位（如舉鉛、鉍等）盤(pán)，有的能改敗變鋅的表面鏟性能（如鋁鈔、鋇等），萍銦、鉍鋁等新還能提高電廣池的放電容豪量。有些元零素與鋅的合份金在未放電絡(luò)狀態(tài)或放電傭初期幾乎與寇汞齊化鋅一路樣能有效的麻抑制氫氣發(fā)滾生，低熔點(diǎn)晚的銦能減緩怖部分放電電遺池的析氫，南因此被廣泛也地用于無(wú)汞桌鋅粉中雙[5]盒。族制造無(wú)汞鋅附粉可選擇幾充種不同方法隔，將微量元腳素與鋅共熔君制成合金，顆或使微量元冊(cè)素形成于鋅倚粉表面，或蛙將一些金屬奉（或其化合魂物）添加在約電解液中，輛通過(guò)置換反貌應(yīng)沉積于鋅冒表面，來(lái)改并變鋅合金的胃表面性能。暖后兩種方法救比前一種更夕優(yōu)越，既經(jīng)快濟(jì)又實(shí)用，辛除能減少鋅面的析氫外，攪還能改善鋅屠粉顆粒間的每接觸，提高待電池的儲(chǔ)存晨性能和抗震捧性能，但尚岔不成熟。肚模諒在電液中加碼代汞緩蝕劑險(xiǎn)代汞緩蝕劑贊主要有兩類(lèi)閑：一類(lèi)為無(wú)籮機(jī)緩蝕劑（匹含金屬、氧囑化物、氫氧真化物、無(wú)機(jī)錢(qián)鹽）；另一雙類(lèi)為有機(jī)緩覽蝕劑。而有種機(jī)緩蝕劑又裙分兩種，一自種表面性活乏性劑，如聚柿乙烯氧化物還、聚乙二醇燃衍生物、有夠機(jī)磷酸鹽、梳胺、多元醇突等；另一種茫為消氫添加賢劑，能吸收剝氫，如德國(guó)鳥(niǎo)格里洛公司訓(xùn)的寨“梁Grill辯in倍”夏。逐巡蝶提高原材料犬純度選擇優(yōu)課質(zhì)原材料屯無(wú)汞電池對(duì)昌有害雜質(zhì)的觀敏感度遠(yuǎn)大箱于含汞電池喊。無(wú)汞電池臥對(duì)原材料中療的重金屬元?jiǎng)?wù)素十分敏感濫。鐵鋁等元瓜素易引發(fā)電獨(dú)池爬堿，銅肺等元素造成服電池短路。施陽(yáng)極材料中望即使含有微餃量的析氫交棉換電流密度蛛高的金屬（械如鐵、鎳等傲）都將會(huì)有決氣體產(chǎn)生的墻危險(xiǎn)雁[7]凈。因此，必之須有效地控?zé)捴圃牧现序训碾s質(zhì)含量隸，提高原材然料純度。但齊采用傳統(tǒng)的黃方法使鐵含強(qiáng)量小于10嫩-6感是難以實(shí)現(xiàn)籍的，鋅粉生蚊產(chǎn)須采用多爬次熔融霧化閱的方法，還佛必須有效地機(jī)控制容器、扯工具以及空淹氣中的鐵含皂量。但電解霉法如能成功撤，有其獨(dú)特填的優(yōu)點(diǎn)。楚再畫(huà)加強(qiáng)工藝控予制郊無(wú)污染的生絞產(chǎn)過(guò)程是堿尚錳電池?zé)o汞向化的先決條屋件之一，其愉工藝控制歸示結(jié)為一個(gè)法“染凈戲”卸字。林首先要有一盈個(gè)潔凈的生胃產(chǎn)環(huán)境，所畏有工序要保榆證無(wú)塵埃，賴(lài)因灰塵混入蓬也會(huì)引起電砍池析氣量增經(jīng)大。類(lèi)KOH對(duì)C齡O顆2擋十分敏感，映在空氣中易毫碳酸化。當(dāng)旺原料中的碳惑酸鹽過(guò)量時(shí)范，易造成撒“飾爬堿星”運(yùn),因此，要徹有效地控制噴空氣中CO椒2株的濃度、減怒少未封口的秒在制品電池構(gòu)在空氣中的閃放置時(shí)間。直組裝設(shè)備增殿加密封罩，錘陽(yáng)極膏、電渾解液在（氮神氣保護(hù)）或魄密封條件下稿配制，盡可誤能縮短陰極抱粉、陰極環(huán)矛和半制品電歡池等都是控驢制碳酸化的初有效措施。漂控制環(huán)境濕耕度、強(qiáng)化封畏口克服爬堿扛，改善工藝蜂配方減少析織氣量、適當(dāng)導(dǎo)提高正負(fù)極勾活性物質(zhì)的館比例增加電樹(shù)池容量等，尖對(duì)無(wú)汞堿性領(lǐng)鋅錳電池都庫(kù)是十分必要柴的。勺第四章肉忠堿性鋅錳電家池的應(yīng)用及除使用中存在耗問(wèn)題毫4.1堿性調(diào)鋅錳電池的侄應(yīng)用錄無(wú)論是民用攪還是軍用，細(xì)一次堿性鋅孫錳電池主要港是作為便攜棚式電源使用恒。普通鋅錳鋤電池中(靠通常稱(chēng)為鋅叢碳電池或可IjcIa導(dǎo)nch6錢(qián)電池績(jī))覆大電流連續(xù)肌工作能力差剩，而堿性鋅憤錳電弛能大另電流連續(xù)工屑作，最適合趨于需要大電萄流供電的設(shè)濟(jì)備使用如照抵像機(jī)、野外漏攝像機(jī)、無(wú)勤線電控制的蕉航模與海模凈、電動(dòng)工具姥、電動(dòng)玩具伶、收錄機(jī)等宅。件它具有高的興容量與低的騙內(nèi)阻，對(duì)用移電設(shè)備或器虹具能夠提供塌比普通鋅錳半電池更平穩(wěn)勞的工作電壓嫌和更長(zhǎng)的工則作時(shí)間，適賞合于作為遙便控器、筆記溉本電腦、尋辣呼機(jī)、測(cè)試忽儀表、收音西機(jī)、手持對(duì)汪講機(jī)等裝置貴的配套電源桌。歐它優(yōu)異的高酷溫放電性能匯及中等電流共放電下還具禮有高的工作厲電壓，這些潑特點(diǎn)使堿性礎(chǔ)鋅錳電池在瘡某些領(lǐng)域比局鍋鎳蓄電池印更有優(yōu)勢(shì)，宴如野外井下眨作業(yè)及高溫越環(huán)境中使用聽(tīng)。賣(mài)另外，可再睬充電的堿性糞鋅錳電池，字不僅具有很箏好的荷電保擴(kuò)持能力，電流池的活性材差料也得到了免充分利用，乞從而節(jié)約了澡資源，保護(hù)節(jié)了環(huán)境，降辦低了使用費(fèi)醋用，使堿性敲鋅錳電池的獵性能價(jià)格比江(酸費(fèi)效比單)司得到進(jìn)一步蠅提高，還無(wú)尺記憶效應(yīng)，蔥這使堿性鋅繼錳電池更具眉有競(jìng)爭(zhēng)力，鈴應(yīng)用領(lǐng)域?qū)绺訌V泛。庭在軍事裝備青中，堿性鋅印錳電池因使傷用方便、性面能優(yōu)良，貯治存期長(zhǎng)已被網(wǎng)作為裝備的送配套器材。隙尤其在軍事旺通信裝備中額，它被廣泛痛作為戰(zhàn)術(shù)電肥臺(tái)、野戰(zhàn)電泉話(huà)、末端設(shè)抵備、儀器儀喘表等的配套北電源。在野童戰(zhàn)條件下，正沒(méi)有市電，榜充電又極困薯難，全靠電障池供電。電驕臺(tái)肅24石小時(shí)都處工睜作狀態(tài)，發(fā)燦訊時(shí)耗電較何大，為了保序證通信不中龍斷，需要配火套電池能夠魔提供長(zhǎng)的工階作時(shí)間，具合有很好的連眠續(xù)工作能力鵝，堿性鋅錳障電池能較好安滿(mǎn)足這些要負(fù)求，因此目名前國(guó)內(nèi)外戰(zhàn)視術(shù)電臺(tái)配套受的一次電新池大量選用符的還是堿性接鋅錳電池保[6]犁。電池是通嫌信裝備的嫂“呢糧食敞”“橫血液萌”京,港屬于消耗品絲，需貯備一揚(yáng)定數(shù)量的電工池，以備怠些想不到情況疾發(fā)生時(shí)有足索夠的電池能鹽夠提供使用靜。優(yōu)質(zhì)的堿剪性鋅錳電池本，貯存期可浸在拌5半年以上，這沿是其它一次朵電池難以達(dá)伙到的，故堿霧性鋅錳電池敬優(yōu)異的貯存彈性能，在軍紙用中的另一賭個(gè)主要用途藝是作為貯備培電池使用刷[7]孟。菜4.2使用孫中存在的主請(qǐng)要問(wèn)題饞近些年來(lái)，鋸我國(guó)電池工該業(yè)有了飛速闊發(fā)展。我國(guó)臂堿性鋅錳電公池從包裝到式內(nèi)在質(zhì)量，阻從容量、防濤漏到貯存性皮能都有很大幕的改進(jìn)和提階高，與國(guó)際睜先進(jìn)水平的炒差距在日益質(zhì)縮小。通過(guò)置抓質(zhì)量、創(chuàng)廊名牌及靈活停的營(yíng)銷(xiāo)策略昂，已使我國(guó)饅堿性鋅錳電憑池在國(guó)內(nèi)和售軍內(nèi)樹(shù)立了勁良好的形象肥。堿性鋅錳曠電池在軍事攔通信中已開(kāi)截始取代普通來(lái)鋅錳電池，睬且越來(lái)越受寫(xiě)到部隊(duì)的歡謊迎。使用中芽，也暴露出聾我國(guó)堿性鋅尤錳電池在性季能與質(zhì)量上朝存在的一些外問(wèn)題。要使骨我國(guó)堿性鋅漢錳電池成為召世界一流產(chǎn)態(tài)品，臍身世訓(xùn)界前列，在泉產(chǎn)品性能，澤在研制開(kāi)發(fā)螺力度和技術(shù)喬水平，在產(chǎn)近品質(zhì)量的穩(wěn)孟定與一致性久方面仍需不健懈努力與進(jìn)栗取。目前，甲使用中存在悠的主要問(wèn)題塑是：傘(1)飾電池的密封擠性能滿(mǎn)足不哭了使用要求際，時(shí)有發(fā)生蝦電池漏液爬詳堿現(xiàn)象，制盲造商應(yīng)徹底滋解決電池漏寒液爬堿問(wèn)題劃。迎1997畝年我們對(duì)某吸倉(cāng)庫(kù)貯存的旅LR03、烘LR6騙和順盜20碑型堿性鋅錳先電池進(jìn)行了路抽查，結(jié)果東發(fā)現(xiàn)檢查的楊40燈只挎M6六型堿性錳電刃池，其底部咱均有輕微氣敬脹；檢查的辜40掀只召LR03撿型堿性能鋅倘錳電池中，單有元8屋只電池開(kāi)路避電壓與短路抬電流均為零翁，且電池底賞部漏液嚴(yán)重任，不合格率旱為踢20％增。在部隊(duì)使卻用中也時(shí)有唯反映電池漏粒液?jiǎn)栴}，且午小號(hào)電池如版量?jī)?nèi)t03、1騾8堪肋型比一號(hào)畫(huà)Ht20臉型電池的漏捉泄比例數(shù)大宗，不同廠家耀水平差別很核大。堿性電狼池調(diào)泄對(duì)使寫(xiě)用是一大忌扯，不僅腐蝕絨通信裝備，舊還會(huì)導(dǎo)致通晶信突然中斷禾造成不可彌俘補(bǔ)的損失。繁因此對(duì)堿性愈鋅錳電池的域漏液爬堿問(wèn)井題，應(yīng)引起毀高度重視，堵各制造商應(yīng)狼針對(duì)自己的科具體情況從唉材料、密封烘結(jié)構(gòu)、工藝遞等方面綜合充考慮加以解支決。我國(guó)堿教性鋅錳電池地與國(guó)外先進(jìn)梳水平相比，述主要差距之藍(lán)一就是電池雖的防漏性能戲，因此應(yīng)把卡它作為行業(yè)鉗的一個(gè)重點(diǎn)牢加以解決，睜從而使我國(guó)捎堿性鋅錳電雹他的密封性?xún)|能達(dá)到世界作最先進(jìn)的水泛平。對(duì)電解款液漏泄，愈GJB錢(qián)449A臣-別98店《堿性鋅錳礙電池通用規(guī)癢范》有明確崇的要求，以新LR6、R弦U4、RL糊20宜為例，國(guó)家枝軍用標(biāo)準(zhǔn)分概別要求它們寺以匪16枯.資60、6制.皇60、50抱連續(xù)放電毅24h炒，放電結(jié)束搶后擱置寇15受天，其中謎50怪%麻的電池倒置辜擱置。在擱漢置的眠15撇天中，每天演應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)酚怨酞指示劑檢揪查每只電他慚的外表面，響電他的外表拌面應(yīng)無(wú)電解選液漏泄收[8]宰。較(2)趴電池容量的址均勻性不夠脅好，使電池堤組的整體性群能下降。通窗過(guò)對(duì)堿性鋅望錳電池的放慌電試驗(yàn)，表悼明我國(guó)樣品恨電池的放電勸容量與國(guó)外所差別不大，縮有的完全可謠以與國(guó)外電餐池姻美，但遲大量生產(chǎn)的事電池，其容針量的均勻性爬不如國(guó)外產(chǎn)滾品，這與制有造設(shè)備、制套造技術(shù)、工騎藝控制及材效料選用有關(guān)間，在這方面似我們應(yīng)統(tǒng)籌假規(guī)劃，加速綠研制適合于棕我國(guó)情況的涌主要原材料銜、生產(chǎn)設(shè)備姻與制造技術(shù)顧，從而研制我生產(chǎn)出具有伸我國(guó)特色的酒高質(zhì)量的堿斑性鋅錳電池必。灶(3)以電池的安全洋性有待進(jìn)一舞步提高。堿士性鋅錳電池辮一定要有可童靠的安全裝尋置，在牧GJb44長(zhǎng)99A—9臘8這中對(duì)電池的徹泄放作了明條確的要求：欲將監(jiān)4稀只未放過(guò)電停的樣品電池就串聯(lián)連接放完在安全罩中絮，其中恒1臺(tái)只電池反向誘連接，電路吹中連接電阻餃應(yīng)不大于伸0.1罩。通過(guò)開(kāi)關(guān)藝將電路接通撤至反向電池嫁泄放為止，問(wèn)電池泄放時(shí)種應(yīng)在泄放孔批處發(fā)生泄放縱，且泄放時(shí)宗電他的形變繡應(yīng)不超過(guò)產(chǎn)砌品規(guī)范規(guī)定越的最大尺寸榴，并不發(fā)生亡爆炸。堿性語(yǔ)鋅錳電池在臨貯存過(guò)程中唯，曾發(fā)生過(guò)符爆炸，制造葵商應(yīng)嚴(yán)格按孕照要求對(duì)其懇生產(chǎn)進(jìn)行控絲制和檢查，貨確保電池在缸即使濫用的候情況下也不陜致發(fā)生爆炸丘，保證使用為安全。影(4)濾使用中還有穴一個(gè)問(wèn)題，倆就是個(gè)別廠珍家電他的貯墊存性能差。浴在國(guó)家軍用懼標(biāo)準(zhǔn)諸GJB44想9A—98鐘中，對(duì)堿性足鋅錳電池的肚貯存性能提千出了明確要株求，規(guī)定電梅池貯存巾3財(cái)年后，按產(chǎn)計(jì)品規(guī)范要求夕進(jìn)行容量試?yán)?yàn)，其容量貿(mào)保持應(yīng)不低龜于額定容量鳳的道85莫%碗，外殼及極固端處應(yīng)無(wú)漏拒液爬堿現(xiàn)象撤。優(yōu)質(zhì)的堿午性鋅錳電池黃貯存葉3酒年后，經(jīng)檢今查電池外觀付無(wú)漏泄現(xiàn)象銜，容量仍可桶保持裹85殊%企以上，但個(gè)剃別廠家的電晃池貯存性能沸不好，有的否不到齒3室年就出現(xiàn)漏鏟液爬堿，這縣種劣質(zhì)電池頓部隊(duì)?wèi)?yīng)停止富采購(gòu)使用。劍(5)膏可再充電的庭堿性鋅錳電腐池是當(dāng)前國(guó)任內(nèi)外研制的疼又一個(gè)熱點(diǎn)籃，我國(guó)在八雷十年代初，迷廣州電池廠貧為部隊(duì)研制蝕了可再充電形的迭層式堿歌性鋅錳電池晚組，在部隊(duì)草試用反映很溜好，當(dāng)時(shí)充讓放電循環(huán)壽右命可達(dá)暗20銷(xiāo)次左右，荷移電保持性能哲也不錯(cuò)，但劇要求使用時(shí)肆控制放電深蚊度，以免深朱度放電影響洪電他的循環(huán)超壽命，這對(duì)連使用帶來(lái)很汗大的不便，集部隊(duì)難以接居受。從使用次考慮，部隊(duì)愿希望在提高鉛循環(huán)壽命石(全要求臭100腹~歌150京次舊)鍋的同時(shí)，進(jìn)隆一步提高電嫁池的放電深倆度扁(DOD：熱60盤(pán)%局~腳70紗%仰)聾，這是一個(gè)驢急待解決的孕難題。可再上充電的堿性培鋅錳電池要怒滿(mǎn)足軍用要鳳求，需解決盈一些影響其侍使用性能的趟“茅瓶頸光”錄技術(shù)，如二瞇氧化錳的可磚充性，提高間鋅電極的循各環(huán)壽命，深觀度放電問(wèn)題濕，新型隔膜命材料，密封手技術(shù)等。為須此，我國(guó)應(yīng)太加大對(duì)可再勒充電的堿性繡鋅錳電池的津研制力度，休加強(qiáng)研究所約、院校、工失廠問(wèn)的合作劃，突破其關(guān)污鍵技術(shù)，使疫我國(guó)可再充稿電的堿性鋅屬錳電池在技稠術(shù)性能上有爸一個(gè)大提高腿，在應(yīng)用上男有一個(gè)大發(fā)和展標(biāo)[9]刪。勸第五覺(jué)章怎蓋堿性鋅錳電瘋池的現(xiàn)狀與飾發(fā)展趨勢(shì)單盡管堿性鋅礙錳電池的價(jià)敗格比普通鋅頁(yè)錳電池高，薦但它在高耗悄能用電設(shè)備趴中的使用時(shí)堅(jiān)間可達(dá)普通場(chǎng)鋅錳電池的降4倍以上，增綜合性?xún)r(jià)比麗較高，優(yōu)良嫁的性能為它忌贏得了廣闊仆的市場(chǎng)。據(jù)偽統(tǒng)計(jì)，20轟00年全球銜鋅錳電池市劫場(chǎng)中，堿性放鋅錳電池產(chǎn)朱值為72億偽美元，占黃55鑼%丑，而碳鋅電道池產(chǎn)值為5說(shuō)9億美元，魚(yú)只占45啊%縱，堿錳電池崗產(chǎn)值已經(jīng)超衫過(guò)碳鋅電池棗。當(dāng)然從數(shù)致量上說(shuō)，碳服鋅電池仍然須占多數(shù)，估啟計(jì)2000君年全球鋅錳柳電池產(chǎn)量3奉60億只左叛右，堿性鋅宵錳電池產(chǎn)量便約占割1/3蠶。實(shí)際上，惡在美國(guó)、歐匠洲和日本，沙堿性電池已頂經(jīng)全面取代去其他鋅錳電著池，成為鋅茄錳電池市場(chǎng)調(diào)的主體。特蹦別是美國(guó)，腿堿性鋅錳電雅池的比率已佳超過(guò)80悅%終。近幾年來(lái)纏，中國(guó)的堿薪性鋅錳電池工生產(chǎn)增長(zhǎng)迅滾速，200健1年市場(chǎng)占役有率已達(dá)到餅l5傍%仍左右。20逗世紀(jì)90年羅代初，無(wú)汞村化技術(shù)的突嘆破和可充電計(jì)的實(shí)現(xiàn)，使新堿性鋅錳電狗池產(chǎn)品的競(jìng)從爭(zhēng)力進(jìn)一步