锌银电池详解(格式整齐)
锌负极电池全解
（2）吸水性强（3）抗拉力大
目前常用的是电缆纸，其主要缺点是吸水性差。为
解决该问题，常在上面涂上一层高分子材料，如聚
乙烯醇（P.V.A)、羧甲基纤维素(C.M.C)、甲基纤维 素（M.C)、海藻胶等。现将海藻胶纸板的制作简介 如下：
水 海藻胶粉 甲醛 水 乳成CMC糊 .C.M.C 乳成胶糊 配成海胶糊 电缆纸 电解液 浸电解液 裁纸 海胶纸 喷制海胶纸
ZnO：0.37%，
面粉： 4.14%， H2O：48.53%，
2MnO2 2e 2NH4 Mn2O3 2NH3 H2O 锌锰碱性电池：
锌银电池：
2 AgO H2O Ag2O 2OH
锌空气电池：
Ag2O H2O 2 Ag 2OH
O2 2H2O 4OH
所有锌负极电池的标称电压均为1.5V，具体电压略 有偏差
1.2.1.e 电解液的配制工艺
加H 2O 加锌皮 ZnCl 约50%ZnCl2溶液 纯化的ZnCl 溶液 加热 2 （测d 换算成50%）
加H 2O，NH 4Cl 调PH 5 加淀粉 1 #电液 过滤 白浆 净化
2 电液 过滤 清浆
白浆：1#电液65.55%，土豆粉27.53%，面粉6.92%
清浆：2#电液93.85%，土豆粉0.47%，
比重1.209（20℃ ）的Cr2(SO4)3溶液4.04%， OP(10%)水溶液 1.17%，HgCl2 0.4%
电糊：白浆60%，清浆40% 电糊中各组分的含量： NH4Cl：16.5% ， ZnCl2：13.16%，
美国在1890年开始生产了这种电池。之后又经过
不断的改进，发展到目前的干电池。干电池主要
锌负极电池全解
1.2.1.d 缓蚀剂： ① HgCl2 ：
电解液中加入HgCl2后，锌皮与HgCl2作用，将Hg 置换出来，生成一层锌汞齐膜。由于H2在锌汞齐上的过 电位比锌及其它一些金属杂质上的过电位高，故能减小 H2的析出速度，从而又可减缓。了锌皮的腐蚀。
Zn HgCl2 ZnCl2 Hg
Zn Hg Zn(Hg)
纸板电池用纸板涂胶代替浆糊做隔离层。电解质 有氯化铵型和氯化锌型。容量比糊式锌锰电池高。高 氯化锌纸板电池1970年开始生产，可大电流放电，放
电时间长。电池表达式： (-)Zn ZnCl2 MnO2 ()
负极： 4Zn 8e 4Zn2 正极： 8MnO2 8H2O 8e 8MnOOH 8OH
1）电池结构
A:Cu B:锌膏 C:隔膜 D:炭仓 E: 炭素壳,电池正极导体 F:纸壳 G:马口铁皮；商标
2）工艺基本情况：
炭素壳：用石墨做原料，添加石蜡等粘合剂和防水 剂， 压成型，作为电池的正极并兼作容器。
正极炭包：用电解锰，天然锰、乙炔黑按一定配 比，并加入比重1.1的KOH溶液混合，压成简状环式 炭包。
1.1.4 无汞锌－锰电池 在锌－锰电池中添加汞可提高析氢过电位，减
少锌负极腐蚀，加量为锌粉的6~10%。由于汞对环 境和人类有害，2005年实现锌－锰电池无汞化，电 池汞含量质量分数不超过0.0001%
1.2 圆筒锌锰干电池的制造 锌锰干电池的生产工艺，因电池品种
和各厂的机械化程度不同而各有所异，现 仅就主要部分作以下介绍：
命名
20世纪60年代建立了国际电工委员会（International Electrotechnical Commision,简称IEC），该组织实 现了电池型号、规格的标准化。
新型电池简介
新型电池所属类别:生活日用品自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后研制成了多种新型电池。
《中国新型电池供需预测与投资前景分析报告》研制新型电池都遵循这样一个方向，即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便。
应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好，能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验。
发展方向自重小、体积小、容量大等发展要求加速新技术开发降低原材料消耗等新型电池1．锌银电池锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料。
由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。
灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极的氧化锌变成锌。
锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。
锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）达100W·h/kg～130W·h/kg（是铅蓄电池的3～4倍）。
适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面。
制成钮扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等。
2．锂电池锂在自然界是最轻的金属元素。
以锂为负极，与适当的正极匹配，可以得到高达380W·h/kg～450W·h/kg的能量质量比。
以锂作为负极的电池都叫锂电池。
作为一次电池目前试用的，一种是以高氯酸锂为电解质，由聚氟化碳作正极材料的锂电池，另一种是以溴化锂为电解质由二氧化硫为正极材料的锂电池。
锂电池的主要优点是在较小的体积或自重下，能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多)，放电时电压十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作。
应用和锌银电池相同。
从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池。
3．太阳电池目前常用的太阳电池是由硅制成的；一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到PN结，然后再加上电极。
锌银电池正负极活性物质分析
锌银电池正负极活性物质分析摘要：锌银电池的市场需求量增加，如何提升电池性能成为行业人员关注的焦点。
本文研究了正负极活性物质指标与技术指标，对描述银粉、锌粉制备过程及方法，并完成氧化物活性物质的合理分析。
在研究过程中，也开展电池正负极活性物质成分研究，测试电池的使用性能。
经过调试后，电池利用率与电极合格率显著提升，能够满足现阶段各行业对锌银电池提出了最新要求，为锌银电池应用普及作出重大贡献。
关键词：锌银电池；正负极；活性物质；研究前言：数据表明，优质的电池产品正负极活性物质的利用率可达到55%，然而，受到制作工艺和技术条件的限制，电池正负电极厚度出现不均匀问题，不仅影响电池寿命，而且不利于性能提升。
为解决上述问题，本文采用全新的反应路线生产葡萄糖银粉设计电池正极，电池负极则采用不同比例的混合锌粉压制而成，经过性能测试，电极合格率达到97%以上，活性物质显著提升。
1正负极活性物质制备与技术指标1.1制备过程在正极活性物质银的制备中，采取的主要方法为液相反应法，并对氯化钠使用量进行准确控制。
制备溶液为氯化钠与硝酸银，确保二者充分混合，达到完全反应标准，最终得到反应物—氯化银[1]。
将氯化银白色沉淀在反应罐底部，在室温条件下，将反应物静置12h，由此分离氯化银沉淀与反应溶液。
将氢氧化钾与葡萄糖粉末依据先后顺序加入反应罐中，并用力搅拌。
使用离心洗涤法处理银粉，当酚酞溶液检测颜色不变红时，则将银粉平铺到不锈钢托盘中，覆盖一层聚氨酯膜，置于干燥箱48h。
完全干燥后，使用40目筛，最终获得高性能银粉。
1.2银氧化物分析正极活性物质主要是银氧化物，共计3个价态，分别是AgO、Ag2O、Ag2O3，其中，一氧化银为黑色或灰色固体。
二价和高价银氧化物是Ag2O2、AgO和Ag（I）Ag（III）O2。
在锌银电池的制备中，Ag2O在碱性溶液中发挥良好作用，该物质会随着OH－离子浓度增加而提升。
通过对正极活性物质的分析可知，Ag2O具有如下特征：25℃下，溶解度为1*10—8mol/L，随着温度值增加，溶解度会进一步加大。
《锌银电池》课件
CHAPTER 03
锌银电池的构造
正极材料
银氧化物
作为正极的主要材料，具有较高的电导率和电化学活性，能够提供电池的能量输 出。
添加剂
为了提高正极材料的性能，通常会添加一些元素，如钴、镍等，以改变其电化学 性质。
负极材料
锌
作为负极的主要材料，具有高能量密 度和低成本的优势，同时能够提供电 池的负极电位。
预计未来几年，锌银电池市场竞争 将更加激烈，企业需要加大技术研 发和市场开拓力度，以保持竞争优 势。
THANKS
[ 感谢观看 ]
VS
密封件
为了确保电池的密封性，还会使用密封件 和垫圈等配件，以确保电池在使用过程中 的安全性。
CHAPTER 04
锌银电池的性能参数
电压
总结词
锌银电池的电压通常较高，一般在1.5V到3V之间。
详细描述
锌银电池的电压取决于其内部的化学反应和构造。由于锌和银之间的电化学反应，锌银电池能够产生 较高的电压。这种电压可以提供稳定的电流输出，使得锌银电池成为许多电子设备的理想选择。
锌合金
为了提高负极的机械强度和稳定性， 有时会使用锌合金作为负极材料。
电解液
氯化物
常用的电解液是氯化物，如氯化锌或氯化银，它们在电池中起到传递离子的作用。
添加剂
为了优化电解液的性能，还会添加一些盐类或其他化合物。
电池壳体
金属外壳
电池的外壳通常由金属制成，如钢或镍 ，用于保护电池内部结构和容纳电解液 。
CHAPTER 05
锌银电池的优缺点
优点
高能量密度
锌银电池具有较高的能 量密度，能够提供较长
的使用时间。
快速充电
这类电池支持快速充电 ，大大减少了充电等待
银锌电池性能介绍
银锌电池性能介绍银锌电池性能介绍相比于台式电脑，如今的笔记本最让人耿耿于怀的是什么？性能？非也，而是电池。
没有动力支持，再好的配置也是白搭。
不过，一家名为Zpower的公司却声称，在现有的基础上，可以让笔记本的续航能力提高40%。
笔记本续航有望达到8小时顾名思义，所谓银锌电池，其电池两极所用的金属材料来自于锌和银的化学衍生物。
其实追溯起来，Zpower并不让人陌生，其前身是Zinc Matrix Power。
2004年，英特尔在“展望”Sonoma笔记本的时候，就与Zinc Matrix Power互相吹捧了一把，号称笔记本的续航能力将最多可以达到8小时甚至24小时，而其所谓的依据，正是Zinc Matrix Power其时正在开发的锌材料电池，可见银锌电池蓄谋已久。
4年之后，新电池终于被炮制成功，当年的大话得以兑现，传说中的“全天候笔记本”即将出现。
在同样的容量下，由于能量密度占有优势，因此银锌电池可以增加40%的电池使用时间，这足以让笔记本用户心动。
目前情况下，一般笔记本的续航时间在2.5小时左右，某些中高档的笔记本使用的6、9芯电池可以提供3-7小时的动力，以此推算，银锌电池笔记本连续使用8小时左右，不是奢望。
●锂电池发展已到极限，银锌电池接枪前进安全性高，第一年充电没有衰减容量大固然是银锌电池相比锂电池最让人心动的优势，在内涵上，银锌电池与目前正服役的锂电池有“本质”的区别。
因此它们的性能高下绝不是只体现在续航能力上。
而两种电池PK，银锌电池的另一大优势是安全。
由于银锌电池的电解液成分为基于水的化合物，不易燃，因此即使短路时也不会发生锂电池那样的爆炸起火，安全系数堪比碱性电池。
事实上，银锌电池在潜艇等武器和航天装备中一直存在。
而如今用于笔记本上，应该算是一个军转民的缩小版本，而笔记本版本的银锌电池还增加了充电性能（原来的银锌电池是一次性电池）。
在安全限度下，银锌电池甚至可以过充，以实现更高的容量。
锌银电池
荷电状态湿储存 ➢ Ag2O化学溶解 ：Ag(OH)2➢ AgO的分解：
固相分解 Ag+AgO→ Ag2O 液相分解 AgO → Ag2O+O2
溶解产物Ag(OH)2-， Ag(OH)4：向负极迁移，在隔膜上沉积 还原为Ag，隔膜自正极→负极 被氧化，致电池短路、失效。
低温下放电态搁置
第2章 锌电池
长寿低放电率用厚极板； • 使用前加电解液循环2-3次进
行极板化成。
2.2.5 锌银电池制造工艺
➢电池组装配
电 池 组 装 配
第2章 锌电池
电 池 组
2.2.5 锌银电池制造工艺
第2章 锌电池
➢激活式锌银电池
✓ 附加激活装置：电解液储存器、气体发生器、信号系统等
✓ 隔膜：高吸湿性和低电阻率，无耐氧化、长寿命、防枝晶 要求。
• 抗拉力（湿）纵向245kPa；横向190kPa
• 膨胀率≥150% • 醋酸根含量＜1%
常用国产隔膜
2.2.5 锌银电池制造工艺
➢ 电解液配置 ✓电解液浓度
第2章 锌电池
•对溶液的导电性和凝固点的影响 •对电池容量的影响 ——锌电极容量，自放电 •对隔膜寿命的影响 ——隔膜溶胀+胶体银Ag（OH）-2
2.2 锌银电池 主要内容
2.2.1 锌银电池概述 2.2.2 锌银电池工作原理 2.2.3 氧化银正极 2.2.4 锌负极 2.2.5 锌银电池性能 2.2.5 锌银电池制作工艺
第2章 锌电池
2.2.1锌银电池概述
第2章 锌电池
大青花鱼号潜艇 Albacore Agss569 锌银动力电池
➢ 锌银电池定义 锌氧化银电池:正极AgO/Ag2O; 负极Zn；电解液KOH 隔膜？ 外壳？
银锌电池电极反应及总反应
银锌电池电极反应及总反应
嘿，我说你们这些搞电池研究的，别看你们整天在那儿钻研个没完，但其实这银锌电池的电极反应和总反应，我听懂了，也琢磨了那么两下子，就来跟你们聊聊。
首先，这银锌电池，你们得明白，它就像是两兄弟，一银一锌，一个在正极，一个在负极。
正极那边，银离子（Ag+）就开始了它的表演，它在电极上接受电子，变成银（Ag），这个过程就叫做还原反应，我给它起名叫“银兄弟闪亮登场”。
那负极呢，锌（Zn）就开始了它的“牺牲”，它把自己的电子交给电路，变成锌离子（Zn2+），这个过程就叫做氧化反应，我给它起了个调皮的名字“锌兄弟默默奉献”。
这时候，你们可能会问，这两个兄弟怎么就突然变成了离子了呢？哈哈，这就是化学反应的魅力，它们在电极上“相遇”了，正极的银离子得到了电子，变成了银；负极的锌失去了电子，变成了锌离子。
这还不算完，这两个兄弟的“相遇”可不只是简单的“恋爱”，它们还要拉上“氢氧化钾溶液”这个“红娘”，这氢氧化钾溶液里含有氢氧根离子（OH-），它们在电池里帮忙传递电子，把银离子还原成银，把锌离子氧化成锌，这个过程就像是一场盛大的化学反应的派对。
那么，这银锌电池的总反应是什么呢？我就不卖关子了，直接告诉你们：Zn + 2Ag+ + 2OH- → Zn(OH)2 + 2Ag。
这就是银锌电池的总反应，简单吧！
嘿，别看我是个搞文学的人，对这电池的东西也多少懂一点。
其
实，这银锌电池的研究，也就是在研究人类对于能源的需求，对于我们生活的改善。
虽然我搞不懂那些复杂的化学反应原理，但我能感觉到，这银锌电池，就像是我们生活中的一把钥匙，为我们打开了新世界的大门。
嘿，这电池，有意思！。
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当溶液被锌酸盐饱和或OH-减少：
Zn－2e＋2OH－→Zn(OH)2⇌ ZnO＋H2O
Zn恒电流阳极溶解 时的V-t曲线
产物为不溶性ZnO时，小电流放电，电池正常运行；大 电流放电，产生致密的ZnO覆盖整个Zn电极表面时， 出现阳极钝化现象；此时电极电势急剧升高；将使电极 发生钝化的最小电流密度称为临界电流密度。
E: 析出O2电位 1
放电曲线:
2 生成Ag
A/B/:AgO-Ag2O B/:Ag生成点 B/C/: AgO/Ag2O-Ag； C/D/ : AgO消耗，电压下
降 氧化银电极充放电曲线(电势相对于锌电极)
物质 电阻率（Ω·m）
密度（g/cm3）
Ag 1.59×10-8
Ag2O 1×106
10.9 优质材料 7.15
锌银电池定义 锌氧化银电池:正极AgO/Ag2O; 负极Zn；电解液KOH 隔膜？ 外壳？
2.2.1锌银电池概述
锌银电池发展史 世界锌银电池
1800年伏特提出锌银电池堆 1883年克拉克(Clarke)的专利中叙述了碱性锌 氧化银原电池 1887年邓恩(Dun)和哈斯莱彻(Hassla—cher)的 专利中首次提出了锌氧化银蓄电池 1941年法国的亨利·安德列(H．Andr6)提出 使用赛璐玢半透膜作隔膜，才实现了可实用 的锌银电池。 20世纪50年代Yard—ney设计制造出实用的 可充锌银电池
第2章 锌电池
发展：导弹和航天飞行器、飞机、潜水艇、浮标、导弹、 空间飞行器和地面电子优仪质表材料等特殊用途
2.2.1锌银电池概述
第2章 锌电池
中国锌银电池
导弹、宇航事业发展促进锌银电池发展。自从20世纪50年 代末开始研制，60年代中期，自行设计的导弹中获得应用。
已研制成各种 规格的原电池， 蓄电池和能瞬 间投入使用的 自动激活式锌 导弹用自动激活 银贮备电池， 用于各类导弹、 鱼雷等武器及 卫星的需要。
自放电
荷电状态湿储存 Ag2O化学溶解 ：Ag(OH)2 AgO的分解：
固相分解 Ag+AgO→ Ag2O 液相分解 AgO → Ag2O+O2
溶解产物Ag(OH)2-， Ag(OH)4：向负极迁移，在隔膜上沉积 还原为Ag，隔膜自正极→负极 被氧化，致电池短路、失效。
低温下放电态搁置 优质材料
2.2 锌银电池 主要内容
2.2.1 锌银电池概述 2.2.2 锌银电池工作原理 2.2.3 氧化银正极 2.2.4 锌负极 2.2.5 锌银电池性能 2.2.5 锌银电池制作工艺
优质材料
第2章 锌电池
2.2.1锌银电池概述
第2章 锌电池
大青花鱼号潜艇 Albacore Agss569 锌银动力电池
Zn Ag2O H2O Zn(OH)2 2Ag
Zn Ag2O ZnO 2Ag
优质材料
第2章 锌电池
2.2.3 氧化银正极
第2章 锌电池
充放电特性
析O2
充电曲线：
1—充电曲线 2—放电曲线
AB：Ag—Ag2O BC：Ag电极钝化
CD：生成AgO
DE：Ag/Ag2O生成AgO
锌银电池应用
一次电池
第2章 锌电池
蓄电池
小电流连续放电的的微型电器
鱼四甲型鱼雷YU-4 优质材料
330块锌银电池作为动力 的“海豚”号试验潜艇
2.2.2 Zn-Ag工作原理
工作原理
第2章 锌电池
(－)Zn|KOH(或NaOH)|AgO(或Ag2O) (＋)
正极反应 : 2AgO H2O 2e Ag2O 2OH
优质材料
2.2.4 锌负极
第2章 锌电池
阳极钝化的影响因素
（1）锌电极的工作电流密度 （2）电极界面溶液中的物质传递速度
锌在6 mol/L KOH 中的阳极极化曲线
优质材料
民用：扣式锌银电池和 开口式蓄电池
2.2.1锌银电池概述
第2章 锌电池
锌银电池类型
扣式电池（非贮备式湿荷电态电池）
锌-银电池
一次电池
贮备电池
人工激活电池 自动激活电池
二次电池
干式荷电态电池 干式放电态电池
人工激活
优质材料
自动激活
2.2.1锌银电池概述
第2章 锌电池
2.2.4 锌负极
第2章 锌电池
锌负极特点
• 高比能量和高比功率 • 电极电势负 • 阳极极化小 • 电化当量低 • 电极过程可逆 • 资源丰富、成本低、无毒
锌负极问题
阳极钝化和阴极沉积（枝晶现象
Zn阳极溶解反应： 浓碱条件：产物可溶锌酸盐
Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH
负极反应 : Zn 2OH Zn(OH)2 2e
Zn 2OH ZnO H2O 2e
优质材料
2.2.2 Zn-Ag工作原理
总反应 :
Zn 2AgO H2O Zn(OH)2 Ag2O Zn 2AgO ZnO Ag2O
优质材料
2.2.3 氧化银正极
充放电特性
低平阶
充电：Ag——Ag2O； Ag2O比 电阻大，密度小，致密膜， Ag+或O2- 通过阻力大，需低 倍率充电 放电：AgO-Ag2O ，密度差别 小，不致生成致密膜。
第2章 锌电池
氧化银电极可以大电流放电，但要小电流充电——特征IV
2.2.3 氧化银正极
AgO (10～15)×10-2
7.44
2.2.3 氧化银正极
充放电特性
特征：
第2章 锌电池
1—充电曲线 2—放电曲线
1
2
I. 充放电曲线有两个平阶
II. 充电曲线存在一个C点 到D 点的电压回落点
III. 充电高阶CE段的长度比 放电高阶电压A/B/段长 度长
放电曲线 • 高平阶:15%-30%放电容量；低平阶70%容量，很平稳 • 小电流或高精度电压场合，要消除高阶电压
2.2.3 氧化银正极
充放电特性
高平阶
充电：Ag2O——AgO； Ag——AgO 2个电子
放电：AgO-Ag2O 1个电子； Ag2O电阻大； 参加放电AgO比实际量更少
充电搁置自放电：
AgO+Ag=Ag2O 2AgO =Ag2O +1/2 O2
第2章 锌电池
充电高阶电压段长度大于放电高阶段的长度——特征III