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很急无汞电池结构且与一般碱性电池有何不同

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发表于 2019-9-20 12:51:01 |显示全部楼层
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  锌锰电池发展至今经历了漫长的演变,早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料,将它压入多孔陶瓷的圆筒体中,并插上一根炭棒集流器作正极,用一根锌棒部分插入溶液中作负极,电解液是用20%的氯化铵水溶液,电池的容器是用玻璃瓶,做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵,氯化锌,石膏和水合成的糊状物,并将锌片作成圆筒形作电池的容器,同时用石蜡封口,从而做成原电池的雏形。此后不久,又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂,是锌锰电池的便携性大大提高,为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。
  1870年前后采用了汞齐化锌阳极,以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理,以防止炭棒爬液,减轻对金属集流体的腐蚀。
  1923年采用乙炔黑代替石墨粉,使容量提高40%-50%,1945年电解二氧化锰在电池中的应用使锌锰电池的放电性能进一步有大的提高。然而,随着时代的发展,普通碱性锌锰电池不能满足市场的需求。
  早在100多年前就有人提出过用锌做负极,MnO2做正极,KOH或NaOH做电解液,在漫长的研究过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极,降低放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点;二是采用反极结构,提高MnO2的填充量,使正负极容量相匹配;三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO,解决锌在碱液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进,解决爬碱现象。直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池,。它以锌粉为负极,电解二氧化锰为正极,电解液采用NaOH或KOH,使电池性能成倍的提高。它不仅容量高,还适合于大电流连续放电。还具有优良的低温性能,储存性能和防漏性能。
  但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量,当时电池的用汞量非常大, 用汞量在2%-6%,八十年代末随着人们环保意识的加强,掀起了无汞碱锰电池的研究热潮,寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al,Bi,In,Pb)成为主要的研究方向。到九十年代中旬,无汞碱锰电池进入市场。同时,从60年代开始,对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的研究,经过30多年的研究已取得突破性的进展,但由于其放电深度浅,循环寿命短,还未能实现商品化。
  进入二十一世纪以来,碱性锌锰电池得到飞速的发展,大有替代普通锌锰电池和其他电池的趋势。同时用电器具的发展对碱锰电池高容量和大电流放电提出更高的要求。因此,未来碱锰电池的研究主要集中在高功率重负荷放电性能,电池容量的提升以及储存寿命的提高上。
  长期以来,人们也一直把回收电池集中处理当作环保行为加以推行,却不料集中回收五号和七号电池对环境并没有什么好处。2003年11月正式公布的《废电池污染防治技术政策》澄清了人们在废旧电池处理上的一系列认识误区。这一政策还禁止对已收集的各种废电池进行焚烧处理。
  由国家环境保护总局和国家发展与改革委员会、建设部、科技部、商务部联合制定并于2003年10月9日出台的《废电池污染防治技术政策》是一份指导性文件,自发布之日起实施。国家环保总局于11月27日上午召开新闻发布会,正式对外公布了这一技术政策。它适用于废电池的分类、收集、运输、综合利用、贮存和处理处置等全过程污染防治的技术选择,指导相应设施的规划、立项、选址、施工、运营和管理,引导相关环保产业的发展。
  《废电池污染防治技术政策》认为废镉镍电池、废含汞电池和废铅酸蓄电池属于危险废物,废弃的无汞化的废电池、普通锌锰电池和碱性锌锰电池不属于危险废物。
  实验和分析表明,直接集中堆放在环境中的废电池,电池发生腐蚀后,由于电化学腐蚀的微电池作用,还可加剧其它废电池包壳的腐蚀和污染物的泄露。因此,集中堆放时污染物释放量相对较大,对环境的危害性更为严重。因此,对废电池的收集,这一技术政策规定:废电池的收集重点是镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、铅酸蓄电池等废弃的可充电电池和氧化银等废弃的扣式一次电池。
  废旧电池的回收,由回收责任单位审慎地开展。在目前缺乏有效回收的技术条件下,不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次电池。 出席新闻发布会的专家解释说,人们常用的五号、七号电池已经达到了低汞或无汞化的生产标准,分散处置不会对环境构成污染,但集中起来处理更麻烦,因为我国尚无专门设施集中处理这些电池,同时处理技术也不成熟。
  但是充电电池和扣式电池污染较重,必须由厂家集中回收,市民不应随手扔掉。今后,电池生产企业应在需要回收的电池上打上回收标志。
  根据对电池种类和主要污染因素及废电池污染转移规律的分析,这一技术政策指明了废电池污染防治的原则,即:全过程控制、避免二次污染和污染转移原则;突出重点、分类控制的原则;减量化、资源化和无害化原则。
  这一技术政策规定,在废电池的运输和处置过程中,不应将废电池进行拆解、碾压及其他破碎操作,保证废电池的外壳完整,以防止有害物质渗出。在对生活垃圾进行焚烧和堆肥处理的城市和地区,应该进行垃圾分类收集,避免各种废电池随其它生活垃圾进入垃圾焚烧装置和垃圾堆肥发酵装置。
  对于已经收集但目前还没有经过有效手段进行再生处理的一次性或混合废电池,这一技术政策规定,将参照危险废物的要求进行处置或贮存。在没有建设危险废物安全填埋场的地区,可按照危险废物安全填埋的要求建设专用填埋单元,或者按照有关要求建设专用废电池贮存设施,将废电池装入塑料容器中在专用设施中填埋处置或贮存。
  为便于将来废电池的再生利用,这一技术政策建议,宜将已收集的废电池进行分区分类填埋处置或贮存。 废旧电池往哪扔、怎样处理,一直是老百姓以及生产厂家和环保部门感到模糊而且伤脑筋的问题。专家们相信,随着《废电池污染防治技术政策》的发布和推行,今后这一问题将变得清楚起来,老百姓扔电池时心里清楚,环保部门处理起来也有标准可循。
  化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置(下文均讨论该范围的内容)。顾名思义,电池是装电的池子,尤如水池,电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄水量。电池电压的高低说明电池可能对外释放电能的多少,电池容量则说明电池所贮存电量的多少。
  电极是电池的核心部分,一般由活性物质和导电骨架组成,活性物质是能够通过化学变化释放出电能的物质,导电骨架主要起传导电子和支撑活性物质的作用。电池内的电极又分为正(电)极和负(电)极。在电池标识标出+的一端为正极,标出-的一端为负极。
  电池使用过程电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。电池放电的负极为阳极,放电的正极为阴极,在阳极两类导体界面上发生氧化反应,在阴极的两类导体界面上发生还原反应。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质液的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能供电。
  充电电池,又称:蓄电池、二次电池,是可以反复充电使用的电池。常见的有:铅酸蓄电池(用于汽车时,俗称电瓶)、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等。
  充电电池一般有一共同的电化学特性,即:其中的化学反应是可逆反应,可以通过外加电源,让电能转化为化学能,使放过电的电池恢复到原来的状态。注意:如果其中的化学反应是不可逆的,电池就不能充电,否则将造成泄漏、爆炸等事情!干电池就是这样。
  (1) 首先应根据电器的要求,选择电池类型和规格尺寸,并根据用电器具耗电大小和特点,决定购买哪一种类型的电池,如BP机一般选用碱性锌锰电池,遥控器一般选用普通锌锰电池就可满足使用要求;
  (2) 优选电池行业管理部门推荐的产品,购买市场销量大、品质上乘的名牌电池;
  (3) 注意查看电池的保质期,购买近期生产的电池,对于那些采用代吗表明保质期的电池一般购买时难以辨认,应加询问;
  (5) 商标上应标明生产厂家、电池极性、电池型号、公称电压、商标等,购买碱锰电池时应看型号或有无ALKALINE或LR字样。
  一般电池内部均存在自放电现象,俗称跑电,电池的存放时间及存放环境特别是温度对其有较大影响,通常存放时间越长,温度越高,电池跑电就越多;温度越高,湿度越大,还会使电池导电触头生锈而不易使用,且也增加电池的跑电,所以电池的存放条件为:
  (2) 温度应在10~30℃之间,一般不应超过40℃;相对湿度一般不大于65%为宜。
  (3) 存放时间不易过长,存放时应排列整齐,切勿正、负极相连,造成电池的短路。
  (1) 检查电器和电池接触件是否清洁,必要时用湿布擦净,待干燥后按正确极性装入;
  按规定,电池包装必须标明生产日期或有效日期,如果说没有标明,则可视为劣质产品。
  电池一般均打印保质期,而不是写出厂日期,应从保质期推算大概出厂时间,如02-01有效期为2001年2月,一般地:
  (4) 国外品牌较国产品牌打印保质期多1-2年,因而应加上以上不同类型电池的参考时间。
  所谓绿色电池,就是符合环保要求的电池,包括两方面的含义:①不采用含毒成分的材料;②生产过程中不污染环境。
  干电池中含有的汞、镉镍电池中的镉、铅酸电池中铅等重金属有毒,因此这些电池都含有有毒物质,它们在生产过程中或废弃以后,都将带来环境的污染,从可持续发展战略出发,应该发展无污染电池,干电池要发展无汞电池,这些无污染电池称为绿色电池。
  电池对环境的危害主要指电池生产过程和废弃电池对环境的污染。污染物主要为有害重金属和酸、碱、有机电解质。如:铅酸蓄电池中的铅和硫酸,铅污染水系后可被植物吸收,通过食物积累在人体内,影响精神、消化、骨骼和血液系统并造成贫血;硫酸可造成土质变劣,影响作物生长。镉镍电池中的镉化合物能在植物和水生生物体内积蓄,人体中毒主要通过消化和呼吸道摄取水、食物和空气而引起,镉在人体中积蓄潜伏期长达10~30年。镉能引起高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和内分泌失调等症。日本曾发生过骇人听闻的骨痛病就是镉中毒。
  锌锰电池和碱性锌锰电池中的汞是一种毒性很强的金属,主要是通过废弃电池污染水系,在微生物的作用下转化为易被生物吸收的甲基汞,被人体吸收后,损伤人的大脑和肾脏。
  电池对环境的污染还有铜、镍等重金属的污染,碱性锌锰电池、镉镍、氢镍电池中碱的污染,锂电池和锂离子电池中有机电解质的污染。
  为了保护人类赖以生存的地球,人们环保意识越来越强,电池中的的毒物质,如汞、镉等也受到业界的重视,停止生产汞电池;锌锰电池、碱锰电池要实现无汞化;镉镍电池朝着氢镍电池发展等,一言以蔽之,电池向着绿色无污染方向发展。
  各国政府对禁止使用有污染电池都非常重视。我国在1997年底由国家九个部委局联合发出了《关于限制电池产品汞含量的规定》的通知,规定自2001年1月1日起,禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池;从2001年1月1日起,凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器配套的电池),在单位电池上均需标注汞含量(例如用低汞或无汞注明),未标明汞含量的电池不准进入市场销售;2002年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量的0.025%的电池。该通知还规定:自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.0001%的碱锰电池;自2006年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.0001%的碱锰电池。
  国外早就重视电池污染问题,有不少国家和地区都以法律的形式严格限制和禁止使用有污染的电池,并要求处理废旧电池。绝大部分国家已停止生产汞电池,发达国家用的锌锰电池和碱锰电池已实现无汞化。镉镍电池生产逐年减少,相应地发展氢镍电池。对镉镍电池的回收也作出了规定,到2000年,约大部分将要得到回收并进行处理。甚至刚刚得到发展的锂离子电池,也要回收并进行处理。每年都要召开一次国际废旧电池回收处理会议,以促进各国地区废早电池回收处理工作。
  易佳乐1.5V可充电锌锰碱性电池对传统碱性电池进行了彻底的技术改造,使之具有容量更大,自放电小,可反复充放电,无记忆效应,不含汞、镉,无污染等特点,在环境污染日益严重,生活压力不断增加的今天,为自己和家人选择绿色环保的生活方式及生活用品,不仅节约了小家和社会的财富,更是保护了我们赖以生存的地球。
  第一类:按电解液种类划分包括:碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等;酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等;有机电解液电池,主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池待。
  第二类:按工作性质和贮存方式划分包括:一次电池,又称原电池,即不能再充电的电池,如锌锰干电池、锂原电池等;二次电池,即可充电电池,如氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池等;蓄电池习惯上指铅酸蓄电池,也是二次电池;燃料电池,即活性材料在电池工作时才连续不断地 从外部加入电池,如氢氧燃料电池等;贮备电池,即电池贮存时不直接接触电解液,直到电池使用时,才加入电解液,如镁-氯化银电池又称海水激活电池等。
  第三类:按电池所用正、负有为材料划分包括:锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等;镍系列电池,如镉镍电池、氢镍电池等;铅系列电池,如铅酸电池等;锂系列电池、锂镁电池;二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等;空气(氧气)系列电池,如锌空电池等。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起
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