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鋅空電池在存儲過程中是否會損耗能量?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年10月21日  

原則上,鋅空電池在存儲過程中均會損耗能量。雖然有些電池的存儲時間比其他電池要長。電池本身內在固有的電化學系統逐步損耗電池的能量,這個過程稱為自放電現象,該過程與電解液中正極的材料屬性有關,與它的熱動力的不穩定性有關。自放電現象在可充電電池中的比率較在不可充電電池中要高。

可充電電池在室溫中的自放電一般是(15%~25%)/每月,太陽能電池的每月自放電率比較低,約10%。該現象在不可充電電池中極低,室溫中每年低于2%,但是這個值會受到許多因素的影響。

在所有環境因素中,溫度是最大的影響因素。這與發生在電極/電解質界面的溫度依賴的電化學反應有關,那里可以認為是電池的心臟。溫度下降,電極的反應率也隨之下降,電流減小。使用時,逐步恢復至室溫需要耗費大量的能量。溫度上升,電極的反應率也隨之上升,電流增大,消耗能量。冰箱的一般溫度為0~10℃,是放電池的好地方。

其次影響因素為濕度。鋅空電池的特點是直接與周圍大氣相連,如果相對濕度太低,電池中的電解質會慢慢變干;相對濕度太高,系統會存儲水分,這兩者都與鋅空電池的性能相背。如果把電池存儲在冰箱里,不要忘了,冰箱同時也提供了一個低濕度的環境,這就像放在冰箱中沒有加蓋的食物一樣,食物會逐漸失水,慢慢變干。所以最好先把電池放入抗蒸發的包裝里。

鋅空氣電池是一類結構特殊的品種。負極采用了鋅合金。而正極材料,則是空氣中的氧。在儲存時一般保持密封,所以基本上沒有自放電。

原理

成糊狀的鋅粉在陰極端和起催化作用的碳在陰極。電池殼體上的孔可讓空氣中的氧進入腔體附著在陰極的碳上。同時,陽極的鋅被氧化,這與小型銀氧或汞氧電池的化學反映類似。

陰極――是起催化作用的碳從空氣中吸收氧。

陽極――是鋅粉和電解液的混合物,成糊狀。

電解液――高濃度的氫氧化鉀水溶液。

隔離層――用于隔離兩級間固體粉粒的移動。絕緣和密封襯墊――尼龍材料。

電池外表面――鎳金屬外殼,具有良好的防腐性的導體。

陽極:Zn+2OH–→ZnO+H2O+2e–

陰極:O2+2H2O+4e–→4OH–

綜合:2Zn+O2–+2e–→2ZnO

通常這種反映產生的電壓是1.4伏,但放電電流和放電深度可引起電壓變化??諝獗仨毮懿婚g斷地進入到陽極,在正極殼體上開有小孔以便氧氣源源不斷地進入才能是電池產生化學反映。

鋅空電池保存的關鍵在封條,除非電池準備立刻使用,否則不能取下電池正極封條。模擬試驗表明,在室溫條件下,存放一年后電量下降到95%,存放兩年后電量下降到90%,存放四年后電量仍有85%。撕下封條后,電池被激活并開始工作,在室溫環境并不接負載時,根據不同的電池大小規格,3到12周后電池電量下降50%,超過20周電量下降到0-10%。因此鋅空電池適用于在很少幾周內耗用完電池的場合。如果一旦鋅空電池的封條被撕下,空氣就進入內部激活電化學反應,此時即使再貼上封條,電化學反應也會繼續下去直到電量耗盡。

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