锌锰电池是锌-二氧化锰电池的俗称,是以二氧化锰为正极,锌为负极,进行氧化还原反应产生电流的一次电池。
锌锰电池是日常生活中最为常见的电池,属于国际标准化产品,尺寸大小、单体形状等具有国内外通用标准。
锌锰电池技术成熟、性能稳定、安全可靠、使用方便、应用范围广泛。虽然科学家也一直在努力探索更价廉物美的一次电池,但至今仍未有任何成功的迹象,可以预见,目前乃至较长时期内,尚无性价比更优的电池能取代锌锰电池。
锌锰电池具有高功率、重负荷、放电性能好、电池容量高、储存寿命长、结构简单、携带方便、受温度湿度等环境因素影响小等优点。
经过不断的技术研发和改进,碱性电池已不含铅、汞、镉等重金属有害物质,不会对环境产生伤害,可以作为生活垃圾处理。根据电解液和工艺的不同,锌锰电池主要分为碳性电池和碱性电池。
1、碳性电池
碳性电池的外壳是作为负极的锌筒,电池中心是作为正极导电材料的碳棒,正极区为围绕碳棒的粉状二氧化锰和乙炔黑,电解质为氯化锌和氯化铵溶液。一般碳性电池放电均匀、自放电程度低,保质期长达 24 个月以上。密封圈设置了安全防爆结构,防止电池因不正当使用而可能产生的电池爆炸。碳性电池生产技术成熟、性能稳定且售价相对便宜,作为重要配件应用于遥控器、手电筒、玩具和晶体管收音机等小型电子设备。
2、碱性电池
碱性电池是在碳性电池的基础上发展起来的,电解液主要是氢氧化钾。碱性电池在结构上采用与碳性电池相反的电极结构,采用高导电性的碱性电解液氢氧化钾,正负极采用高性能电极材料,其中正极材料主要为二氧化锰,负极材料主要为锌粉。碱性电池在锌量、锌密度、二氧化锰量、二氧化锰密度、电解液优化、缓蚀剂、原材料精度、生产工艺等方面进行优化,可提高容量 10%-30%,同时增大正负极反应面积可以大幅度提高碱性电池的放电性能,特别是大电流放电性能。
目前业内主要从二氧化锰的纯度和改性、锌粉的纯度和微量元素占比、各种添加剂(表面活性剂、催化剂、胶凝剂、增稠剂)的选用、隔膜的微孔化、非活性部件的强度增大及厚度减薄以增大活性材料装填量等方面,提高活性物质容量,提高和改善放电时间与放电性能。
与碳性电池相比,碱性电池具有工作电压高、内阻低、单位质量电极活性物质容量高等优点,容量为同等型号碳性电池的 3-8 倍,因此更适合于大电流放电及需要更长时间放电的场合。碱性电池主要适用于家用电器、电动玩具、智能家居用品、家用医疗健康电子仪器、新型消费电子、无线安防设备、户外电子设备、无线通讯设备、应急照明等领域。