锌碳电池| Leclanche电池的构造

Leclanche '电池的构造

在市面上常见的圆柱形Leclanche电池有以下结构特点。

1. 一个由薄锌片制成的圆柱形罐，作为阳极，它还容纳所有其他活性和电解质材料电池．
   理想情况下，电池中使用的锌的纯度应该是99.99%。虽然，用于制作锌碳电池的容器的锌含有0.03 - 0.06%的镉和0.02 - 0.04%的铅。铅给锌更好的成形质量，它也是一种缓蚀剂，此外，镉具有很强的腐蚀性电阻锌。
   锌用于碳锌电池应该没有杂质，如钴，铜，镍，铁，因为这些材料涉及腐蚀反应与锌在电解质的存在。此外，铁使锌变硬。锑、砷、镁类杂质使锌变脆。
2. 阴极材料是二氧化锰。二氧化锰与乙炔黑和湿氯化铵电解液混合，在液压机中压缩，形成固体筒管形状。
   筒子是电池的正极。粉末氧化锰(MnO₂)和炭黑粉与水、氯化铵(NH₂或/和氯化锌(ZnCl₂）.在这里,MnO₂是活性阴极材料，但电阻性高，炭黑粉增加了阴极的导电性。由于碳尘是很好的吸湿剂，它也将湿电解液保存在筒子内部。MnO的比例₂根据电池的设计，碳的重量从3:1到11:1不等。这个比例也可以是1:1电池是为照相机闪光灯而制造的因为在这里高脉冲电流比容量更重要。

   用于干锌碳电池的二氧化锰种类很少。

   1. 天然二氧化锰(NMD)是可用的天然矿石的材料。这些矿石含有70%到85%的二氧化锰。它具有α相和β相晶体结构。
   2. 化学合成二氧化锰(CMD)含有90%到95%的纯二氧化锰。它具有δ相晶体结构。
   3. 电解二氧化锰(EMD)。EMD是最昂贵的，但性能最好。它提供了更高容量的电池，我们在重型工业应用中使用它。它具有伽马相晶体结构。

   以前石墨作为阴极线轴的导电介质，现在使用炭黑作为阴极线轴的导电介质，因为炭黑具有保持电解质湿润的特殊特性，它能使阴极混合物具有更好的压缩性和粘度。阴极混合物中含有碳乙炔黑的电池在人工授精时表现更好，而阴极混合物中含有石墨的电池在高连续电流运行时表现良好。

3. 一根碳棒插入这个线轴形状的阴极，作为阴极的电流集电极。这个碳棒的顶端也是电池的正极。
   
   我们通常用压缩的碳制作碳棒。它的导电性很强。碳本质上是多孔的。通过蜡和油处理，碳在一定程度上减少了多孔性，当它可以阻止湿电解质通过时，但它可以让气体通过它。我们这样做，在电池重放电过程中形成的氢气和二氧化碳气体可以通过这个碳棒逸出。这些气体只有在我们用沥青密封筒子的上部时才能通过这条多孔的通道。这意味着一根碳棒碳锌电池也作为排气通道为气体形成在重放电。
4. 阳极和阴极是由一层薄薄的谷物浆与氯化铵和氯化锌电解液或淀粉或聚合物涂层吸收性牛皮纸分开。薄分离器减少内部电阻的细胞。
   一种常用的Leclanche的细胞电解质是氯化铵和少量氯化锌的湿混合物。但另一方面，氯化锌电池只使用湿氯化锌作为电解质。虽然也可以在氯化锌中加入少量氯化铵，以保证氯化锌电池的高性能。
5. 在阴极线轴的顶部有一个支撑垫圈(非导电的)放置。
6. 沥青密封设置在该垫圈上方，然后在沥青密封上方有一个蜡密封。
   密封安排在电池防止在使用和储存期间电解液和水的蒸发。
7. 在这种密封安排之后，再放置一个垫圈，将密封材料固定在适当的位置。
8. 这个顶部垫圈也持有一片金属盖，安装在顶部的碳棒。
9. 现在的组装是覆盖金属，纸或塑料夹克，以提供一个美学的外观。标签和评级写在电池的外壳上。
10. 电池的底部有时被一层钢盖覆盖，以提供额外的保护。