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碳性電池

鎖定
碳性電池全稱:中性鋅-二氧化錳乾電池(zinc-manganese dry battery),屬於化學電源中的原電池,是一種一次性電池。
因為這種化學電源裝置其電解質是一種不能流動的糊狀物,所以也叫做乾電池,這是相對於具有可流動電解質的電池説的。碳性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。碳性電池主要用於低耗電電器,如鐘錶,無線鼠標等,大耗電電器應該用鹼性電池,如相機,某些相機鹼性也撐不住,那就需要用鎳氫。
中文名
碳性電池
外文名
carbon-zinc battery
全    稱
中性鋅-二氧化錳乾電池
常見型號
5號,7號,1號
外部構造
正極,負極,塑料包裝
正極材料
MnO2,石墨棒
負極材料
鋅片

碳性電池種類

隨着科學技術的發展,碳性電池已經發展成為一個大的家族,為止已經有很多種。常見的有普通鋅-錳乾電池等。
對於使用最多的鋅-錳碳性電池來説,由於結構的不同又可分:糊式鋅-錳碳性電池、紙板式鋅-錳碳性電池等
常見型號:5號(AA或R6) 7號(AAA或R03) 1號(R20)

碳性電池構造

內部:
二氧化錳和碳末混合有氯化銨的物質,蘸有氯化銨的紙,碳棒(用導電石墨),絕緣體
外面:
銅帽(正極),鋅板(負極)。包裝塑料 [1] 

碳性電池特點

碳性電池的全稱應該是碳鋅電池(因為它一般正極是炭棒,負極是鋅皮),也稱為鋅錳電池,是最普遍之乾電池,它有價格低廉和使用安全可靠的特點,基於環保因素的考量,由於仍含有鎘之成份,因此必須回收,以免對地球環境造成破壞。
鹼性電池適用於需放電量大及長時間使用。電池內阻較低,因此產生之電流較一般鋅錳電池為大,導電是銅棒,外殼是鋼殼,安全可靠。無須回收。基於他環保,還有電流大的特點,鹼性電池提得更多一些。
碳性電池的優點:碳性電池使用方便,售價便宜,可選的種類與價位非常多。
碳性電池的缺點:不能循環使用,一次性投入雖低,但累計使用成本高。對地球環境造成破壞。
碳性電池使用注意:若長時間不使用相機,不宜將碳性電池置於機內,時間過久,碳性電池內部會流出一些具有腐蝕性的液體,這些液體如果流進相機,極容易造成元件損壞。

碳性電池結構原理

鋅錳乾電池是日常生活中常用的乾電池。
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 電池
電池符號可表示為(-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊狀)‖MnO2|C(石墨) (+)
負極:Zn-2e-=Zn²+
正極:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3↑+H2O
總反應:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
鋅錳碳性電池的電動勢為1.5V。因產生的NH3氣被MnO2
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,就構成鹼性鋅錳乾電池,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。
碳性電池屬於化學電源中的原電池,是一種一次性電池,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。
建議電器設備在使用中(設計中也應考慮),儘量使用市電(家用插座裏面的電源),減少使用電池。一節電池在生產過程中要消耗大量的化工原料和中間過程,同時廢舊電池隨意處置其化學廢物嚴重污染環境。為保護環境,廢舊電池應回收並集中進行科學有效的處理,以保護人類賴以生存的環境,讓自然界更綠更美。

碳性電池注意事項

(1) 檢查電器和電池接觸件是否清潔,必要時用濕布擦淨,待乾燥後按正確極性裝入;
(2) 不要將新舊電池混用,同一種型號但不同種類的電池也不能混用;
(3) 禁止對一次電池加熱、充電或其它的方法使一次電池再生;禁止拆卸電池
(4) 禁止將電池短路,謹防嬰幼兒玩弄電池,尤其是要防止嬰幼兒吞食扣式電池。
(5) 用電器具使用後應切斷開關,長期不用應取出電池。 [2] 

碳性電池相關區別

鹼性電池與碳性電池的區別:
1、鹼性電池是碳性電池電量的4-7倍,價格是碳性的1.5-2倍。
2、碳性電池適合用在低電流的電器上,如石英鐘、遙控器等;鹼性電池適用在高電流的電器上,如數碼相機、玩具、剃鬚刀、無線鼠標等。
3、碳性電池的全稱應該是碳鋅電池(因為它一般正級是炭棒,負極是鋅皮),也稱為鋅錳電池,是最普遍之乾電池,它有價格低廉和使用安全可靠的特點,基於環保因素的考量,由於仍含有鎘之成份,因此必須回收,以免對地球環境造成破壞。
鹼性電池適用於需放電量大及長時間使用。電池內阻較低,因此產生之電流較一般鋅錳電池為大,導電是銅棒,外殼是鋼殼,安全可靠,無須回收,如長虹無汞鹼性電池。基於它環保,還有電流大的特點,所以鹼性電池使用量更多一些。
4、關於漏液:由於碳性電池的外殼是作為負極的鋅筒,要參加電池的化學反應,所以時間長了肯定要漏液,質量不好的幾個月就會漏液;鹼性電池的外殼是鋼,且不參加化學反應,所以鹼性電池很少會漏液,保質期都在5年以上。 [3] 
參考資料
  • 1.    梁智永, 駱新平, 周萬里,等. 一種碳性電池封口劑及其製備方法:, CN105647466A[P]. 2016.
  • 2.    王東興, 李勇. 活性二氧化錳在碳性電池中的應用研究[J]. 電池工業, 2017, 21(1):9-11.
  • 3.    梁滔. 一種碳性電池花殼:, CN203553228U[P]. 2014.