1樓:Zhongwei Wang
我來解釋一下:
乾電池一般就是指的鋅碳乾電池和鹼性鋅錳乾電池兩種。
電池充電,從化學反應的角度來看,是充電過程的逆反應。
碳性電池我簡單點說現在常見的是R6P高功率電池(這名字有點誤導人哈。其實功率比鹼性差多了)
其正極是炭黑(導電劑不參加電化學反應)和電解二氧化錳混合,加入一些新增劑並浸潤電解液——氯化鋅溶液,負極就是外殼鋅皮,正負極隔離依靠的是多孔隔膜紙。
先從正極說起
在放電的時候,正極的二氧化錳會先插入氫離子,形成羥基氧化錳。這一步實際上是可以通過電化學反應逆向進行的,因為羥基氧化錳實際上與二氧化錳是同一種晶體結構。然而,氫離子插入多了,就會開始發生非均相歧化反應,變成氫氧化錳(II)和二氧化錳。
對的,這個反應會重新產生二氧化錳,就是乾電池放置後「回電」現象的主要原因。而這個過程產生的氫氧化錳無法通過電化學反應來重新轉換為二氧化錳。起碼在乾電池內的條件無法實現。
再說負極
負極發生的反應是鋅失去電子,並與電解液中的水和氯化鋅反應,產生鹼式氯化鋅沉積在鋅皮的表面上。關於碳性電池充電的問題貌似沒有找到相關的說法。從鋅表面具有較高的析氫超電勢來說,是有可能實現鋅的電還原的。
不過在覆蓋鹼式氯化鋅的表面上進行,就不敢肯定了。
總之,鋅錳碳性電池的不可逆性,正極肯定是不可逆的。負極可逆也沒啥用。。。
至於鹼性電池,其正極同樣是二氧化錳,也同樣發生上述岐化反應,因此正極只有在放電程度較低的情況下有可逆性。
而鹼性電池的負極是具有可逆性的。
因此鹼性電池在淺充淺放的過程中是可以實現充放電迴圈。
然而鋅負極的放電產物鋅酸鹽會溶解於電解液中。充電時會產生鋅的枝晶刺穿隔膜。因此往往即使淺充淺放,也可能發生電池突然短路失效的現象。這個問題在銀鋅電池和鎳鋅電池的迴圈中同樣出現。
此外,缺乏合適的充電器也是其中乙個原因。
鹼性電池充到1.70v以上時,正極會被氧化為錳酸鹽。錳酸鹽溶於電解液,並緩慢分解為氧氣、二氧化錳等。
緩慢產生的氧氣使電池在幾天內因內壓過大而漏液。若是電壓更高,則直接產生氧氣而漏液。
因此充電器需要限制電壓。然而,一般的鎳氫充電器要麼是較低電壓就停充充不滿,要麼就是壓根不停充。用不符合鹼性電池充電需要的充電器當然容易出現意外。
此外,鹼性電池的電池結構是為了提高容量,因此其實電極不是捲繞設計的。這使活性物質上充電電流密度的分布不均,無法有效的快速充電,從而使充電需要拉長到10-20小時。這也算是鹼性電池難以充電的乙個原因
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