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干電池的酸性和堿性

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1852次  |  2011年12月22日  

人們現(xiàn)在一說到干電池,都認(rèn)為是分為碳性電池和堿性電池,但并沒有多少人深究它們名稱的由來,其實(shí)這兩種叫法是按照不同標(biāo)準(zhǔn)來取的,碳性電池是因?yàn)槠渥鳛檎龢O導(dǎo)電材料的石墨棒被俗稱“碳包”的粉狀二氧化錳和碳粉混合物包圍,從正極材料“碳包”而取其材料意義,堿性電池則是依據(jù)干電池電解質(zhì)的性質(zhì)而取的名字,由于動力電池使用的是堿性的氫氧化鉀溶液作電解液,所以人們管它叫堿性電池。
    按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的話,碳性電池其實(shí)應(yīng)該叫做酸性鋅錳干電池,而對應(yīng)于堿性鋅錳干電池。
    酸性鋅錳干電池從方方面面的設(shè)計(jì)都是指向酸性反應(yīng)的,它的基本結(jié)構(gòu)是由法國科學(xué)家勒克朗榭首先確定下來的,所以又被稱作勒克朗榭電池,這種電池的外殼是作為負(fù)極的鋅筒,正極為中間的一根碳棒和二氧化錳粉、氯化胺的電解液,電池工作時(shí)也就是放電過程,這是一個把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外電路的過程,鋅比錳活潑,反應(yīng)過程中鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。
    堿性鋅錳干電池從方方面面的設(shè)計(jì)都是指向堿性反應(yīng)的,它的結(jié)構(gòu)與酸性鋅錳干電池(碳性電池)正好相反,電池中心是負(fù)極,由鋅粉構(gòu)成;正極是二氧化錳和氫氧化鉀溶液的混合物,負(fù)極把正極包在中間,氫氧化鉀同時(shí)是電解液。最外層是鋼殼。
這種與酸性電池相比較而言的反結(jié)構(gòu),保證了堿性電池放電時(shí)因有鋼殼的保護(hù),二氧化錳的膨脹不會使自己松散開來。
    由這兩種結(jié)構(gòu)的區(qū)別就可以看出,堿性電池其實(shí)是對酸性電池的一種改善,例如,酸性電池的鋅筒參與反應(yīng),它本來是外殼,如果鋅筒用鋅過少,極容易使鋅筒刺穿而漏水,鋅筒過多又會造成浪費(fèi),會形成其電壓不穩(wěn)和存放時(shí)間不長,而堿性電池的外殼僅起保護(hù)作用,因?yàn)樨?fù)極材料由鋅筒變成了鋅粉,也增大了負(fù)極反應(yīng)表面積,使得堿性電池獲得更多的容量,雖然如此,碳性電池和堿性電池都還是屬于干電池陣營,這是因?yàn)樗鼈兊碾娊赓|(zhì)都是糊狀,而且它們的標(biāo)稱電壓都是1.5V,也就都是1.5V干電池。

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