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中国碱性锰电池行业的发展概况及碱性锰电池的工作原理

中国碱性锰电池行业的发展概况及碱性锰电池的工作原理. 化学 1201 班 杨苏新. 碱性锌锰电池 　　以锌为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解液的 原电池 。简称 碱锰电池 ，俗称 碱性 电池. Alkaline Battery 碱性电池 是最成功的高容量 干电池 ，也是目前最具 性能价格比 的电池之一。碱性电池是以 二氧化锰 为 正极 ， 锌 为 负极 ， 氢氧化钾 为 电解液 。其特性上较 碳性电池 来的优异， 电容量 大。.

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中国碱性锰电池行业的发展概况及碱性锰电池的工作原理

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  1. 中国碱性锰电池行业的发展概况及碱性锰电池的工作原理中国碱性锰电池行业的发展概况及碱性锰电池的工作原理 化学1201班 杨苏新

  2. 碱性锌锰电池 　　以锌为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解液的原电池。简称碱锰电池，俗称碱性电池

  3. Alkaline Battery • 碱性电池是最成功的高容量干电池，也是目前最具性能价格比的电池之一。碱性电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液。其特性上较碳性电池来的优异，电容量大。

  4. 在原电池中，目前最令人瞩目的是碱性锌锰电池和一次锂电池。后者虽性能优越，但价格偏贵。而碱性锌锰电池不仅价格便宜，容量大，贮存性能好，且由于技术的进步，重负荷放电性能已提高50%甚至100%，可以预计，碱性锌锰电池还将有一个大的发展时期。在原电池中，目前最令人瞩目的是碱性锌锰电池和一次锂电池。后者虽性能优越，但价格偏贵。而碱性锌锰电池不仅价格便宜，容量大，贮存性能好，且由于技术的进步，重负荷放电性能已提高50%甚至100%，可以预计，碱性锌锰电池还将有一个大的发展时期。

  5. 碱性锰电池的发展 锰电池的主要优势在于耐久的电量，一般是普通电池的7倍，另外最初回复时间短，最适合用于照相机闪光灯，输出稳定，而且不漏液。碱性电池我国很多人还不熟悉，但他一令人吃惊的速度开始占领市场。

  6. 2007-2011年电池市场容量统计

  7. 我国碱性锌锰电池仍处于成长期, 电池整体质量水平在不断提高, 产品成本在逐年下降, 特别是零配件和商标等包装物的成本, 近两年下降了3 0 % 左右。 • 碱性锌锰电池在性能提高、成本降低等方面仍有较大空间。其质量仍在不断提高。出口逐年增多。

  8. 出口目的地

  9. 我国碱性锌锰电池工业现状 • 我国碱性锌锰电池生产厂商较多,较分散, 大多数规模较小, 碱性锌锰电池的产量比较集中 • 我国生产碱性锌锰电池的工厂中, 机械装备和技术水平悬殊很大。较多的厂家使用的仍是国产低效率的半自动生产线或未连线的单机, 还有部分厂只进行简单的包装加工。

  10. 国产碱性锌锰电池的质量总体水平比几年前有了很大提高, 就电性能而言, 与国外一般品牌相比, 几乎无差别 。 • 国产碱性锌锰电池的综合性能与外国名牌电池相比, 仍有一定差距, 如外观、贮存性能、一致性、高电压放电性能等 。

  11. 国内电池行业产品消费总体情况分析

  12. 碱性锰电池的技术研发进展 可充碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的无汞化

  13. 可充碱性锌锰电池，通过充电获得重复使用的一种改进型电池。 • ① 改善正极结构，提高正极环强度或加入粘接剂等添加剂，防止正极在充放电时发生溶胀 。 • ② 通过正极掺杂，提高二氧化锰的可逆性

  14. ③控制负极活性物质锌的用量，控制二 氧化锰只能以1电子放电； • ④ 改良隔离层，防止电池充电时产生 锌枝晶穿透隔离层发生短路。

  15. 充电时发生放电反应的逆反应： MnOOH+Zn(OH)2→Zn+MnO2+H2O

  16. 由于电池的循环寿命较短，发展受到制约，全球仅有美国、加拿大的几家公司规模化生产，我国也生产该类电池，但生产量和出口量较小

  17. 碱性锌锰电池的无汞化 • 无汞碱性锌锰电池技术是一项系统技术，实现无汞化要从开发无汞锌粉，提高原材料纯度，改善粘接剂和隔膜，优化生产工艺设备和环境，加强工艺控制等方面着手。

  18. 无汞锌粉的开发及组成 • 开发无汞锌粉普遍采用的方法是，选择纯度很高的锌，避免任何引起析氢的杂质污染熔融的锌和锌粉。如银，鉍，铅，鉻，镓，钴，锂，铝，钙等。来提高锌的析氢电位，表面性能，还能提高电池的放电容量。

  19. 制造无汞锌粉的几种方法 • 将微量元素与锌共熔制成合金，或使微量元素形成于锌粉表面，或将一些金属添加在电解质中，通过置换反应沉积于表面，来改变锌合金的表面性能。 • 后两种方法比前一种方法更优越，既经济又实用，除能减少锌的析氢外，还能改善锌粉颗粒间的接触，提高电池的制、贮存性能和抗震性能，但尚不成熟。

  20. 　我国碱锰电池工业化较迟，无汞化技术的研究由于受装备、零配件和材料等因素的制约，尚处于起步阶段，特别是适用于低、无汞碱锰电池生产的国产机械设备还未成熟，绝大多数厂仍然采用间断式的设备生产，零配件加工、工装模具仍未考虑无汞化的要求。

  21. 碱性锰电池的工作原理 • 正极反应： • MnO2+H2O+e=MnO(OH)+OH－ • MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度 • MnO(OH)+H2O+OH－=Mn(OH)4－ • Mn(OH)4－+e=Mn(OH)42－

  22. 负极反应（阳极）： • Zn+2OH－=Zn(OH)2+2e • Zn(OH)2+2OH－=Zn(OH)42－

  23. 总的电极反应： • Zn+MnO2+2H2O+4OH－=Mn(OH)42+Zn(OH)42

  24. 随着人类社会文明不断进步，各国对保护生态环境的要求越来越强烈，“绿色电池”倍受青睐。随着人类社会文明不断进步，各国对保护生态环境的要求越来越强烈，“绿色电池”倍受青睐。

  25. 我国是锌锰电池生产大国，年产量达200亿只，电池用锌约占锌总消费量的25％。无汞锌粉是生产无汞碱锰电池的关键原料，研制碱锰电池用无汞锌粉，满足我国绿色环保型碱性电池制造的需要，替代高价的进口锌粉，降低电池制作成本已是十分迫切的任务

  26. 谢谢大家

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