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旧 11-26-2001, 10:33   #1
xt1
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也谈电池

俺家做房,缺砖。贴上一篇在“色色”发的文,请指教。
简介锂电池及锌/二氧化锰电池
——美能达α—5的电池盒能用什么电池?

众所周知,电池是一种化学电源,它是通过内部电极对的氧化—还原作用,将化学能转换为电能的装置。在一般化学反应中,是氧化剂和还原剂热运动相遇时发生了有效碰撞和电子转移。由于分子热运动没有一定方向,因此,不会形成电子定向运动——电流。而通常以热能的形式表现出来(激烈时还会有光,声等其它形式的能量释放)。我们可以设计一定的装置让电子转移变成电子定向移动,这种装置就是原电池(也叫一次电池),通过原电池,人们才将化学能变成电能。采用不同的电极对及不同的装配方式,我们制造了林林总总、五花八门的各种电池。其中包括我们熟知的锌/二氧化锰电池及在现代照相机中常用的锂/二氧化锰电池。
通常,人们常把含有锂电极的电池简称为锂电池;把含有氢氧化钾碱性电解液的锌/二氧化锰电池称之为碱锰电池。这样一来,往往使人误解,以为电池中有了锂或锰便可以产生电能。其实,每一种电池都是由一对电极、中间隔膜、电解液(质)及外壳构成的。不同的电极对、电解液将形成性能各异的电池。
金属锂由于其极高的电极电位及每单位重量所产生的电量(电化学中称为比容量)特别高,多年来,一直受到电池研究者的注意,但由于其化学性质特别活泼,只到上个世纪七十年代以来才得到实际运用,到目前为止,含有金属锂或锂化合物电极的一次电池(又称不可充电电池)有锂/二氧化锰,锂/聚一氟化碳,锂/亚硫酰氯,锂/氧化铜,锂/硫化铁,锂/二氧化硫,锂/二硫化钼等十几个品种。已经工业化生产的一次锂电池如下表1:
表1
名 称 锂/亚硫酰氯 锂/二氧化锰 锂/聚一氟化碳 锂/二氧化硫 锂/碘 锂/氧化铜 锂/硫化铁
标称电压(伏特) 3.6 3.0 3.0 2.8 2.7 1.8 1.5
其中,锂/二氧化锰电池是应用最广泛的一类电池,它是以金属锂为负极,电解二氧化锰为正极,以碳酸丙烯酸甲脂,乙二醇二甲醚的锂盐溶液作电解液,聚乙丙烯复合微孔膜作隔膜在完全干燥的空气或氮气中生产出来的。我们在照相机上使用的CR123A、2CR5、CR2032、CR1/3N等,都是不同外形的锂/二氧化锰电池。另一类高容量的锂/亚硫酰氯电池主要用在工业仪器仪表上,其它如适用于高温条件下的锂/氧化铜电池,用于心脏起搏器的锂/碘电池及五号(AA)锂/二氧化锰电池CR14505相对少见。
锌/二氧化锰电池是干电池类的元老,早期我们使用的锌/二氧化锰电池是由金属锌板及天然二氧化锰粉作电极对,氯化锌-氯化铵作电解液的中性锌锰电池,它们包括四个类型,即:A,糊式干电池(普通);B,叠层电池(高电压);C,铵型纸板电池(高容量);D,锌型纸板电池(高功率)。近年来,以膏状锌粉为负极,环状电解二氧化锰为正极,氢氧化钾水溶液为电解液的碱性锌/二氧化锰以其几倍于传统中性锌锰电池的电量,优异的放电特性,正在逐步取代中性锌锰电池。通常,柱型锌/二氧化锰电池的外型有一号(D型)、二号(C型)、五号(AA型)、七号(AAA型)等四种,还有一种碱性锌锰扣式电池LR44也是我们常用到的。
最后介绍一下国内罕见的端电压为1.5V的锂电池,这就是在表1中列出的锂/硫化铁电池,它的典型结构如图所示:

这种电池不但具有容量大,储存寿命特长等一系列锂电池共有的优点,而且其大电流放电特性极好,下面将它与我们常用的碱性锌锰电池对比如表2:
表2
条 件 锂/硫化铁 锌/二氧化锰(碱性)
重量(克) 14.5 23
端电压(伏特) 开路 1.8 1.6
标称 1.5 1.5
放电时间(小时) 1400ma 1.3 0.5
1000ma 2.1 0.8
400ma 5.7 3.3
20ma 122 135
内阻(欧姆) 1KHz 0.18 0.17
储存寿命(年) 常温 10 3

从表2可以看出,小电流放电与碱性锌锰电池容量相当的锂/硫化铁电池,在大电流放电时,容量竟是碱性锌锰电池的2.6倍!所以,这种电池在国外主是用于战备携带照明,如野外手术医护人员的头顶灯、救生衣、救生艇的求救灯,少量用在携带式大功率照相闪光灯上。由于应用面相对较小,制造成本又较高,锂/硫化铁电池不但国内无生产厂家,在国外也鲜有厂家生产。我曾经买过两只锂/硫化铁电池,每只单价折合人民币六十多圆,这显然不是一般使用者能接受的价格。
介绍完锂电池及锌/二氧化锰电池后,想到"小"而"轻"的美能达α—5它的专用电池盒居然用六种文字标明“不可使用锂电池或二氧化锰电池”。那么,供它使用的也许只有端电压为1.2V的可充电的镉镍或镍氢电池了。如果不是制造商的笔误,这种声明实在使人难以理解。



xt1离线中   回复时引用此帖
 


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