锌银电池ppt课件
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第3章 锌银电池 2012
(威海）
(威海）
Assembly of automatically activated zinc / silver oxide primary battery with tubular coil reservoir.
(威海）
3.2 工作原理
Positive electrode :
2AgO H2O 2e Ag2O 2OH
(威海）
3.3.2 氧化银电极的自放电
荷电状态湿储存 Ag2O化学溶解 ：Ag(OH)2AgO的分解：固相分解 Ag+AgO→ Ag2O 液相分解 AgO → Ag2O+O2 Ag(OH)2-， Ag(OH)4- ：向负极迁移，在隔膜上沉 积还原，隔膜自正极→负极被氧化，致电池短路、失 效。因此，二次电池最好在低温下放电态搁置。
3.5.1 放电特性 工作电压高，放电电压平稳 内阻小 可大电流放电 活性物质利用率高 比能量、比功率高 充电效率高
(威海）
(威海）
(威海）
3.5.2 蓄电池循环寿命（自学）
1. 锌负极在循环过程中的容量损失 电极变形 锌枝晶
2. 隔膜损坏 隔膜被氧化 锌枝晶的穿透
(威海）
3.6 锌银电池结构与制造工艺 （自学）
(威海）
(威海）
(威海）
锌-银电池的分类
扣式电池（非贮备式湿荷电态电池） 一次电池 贮备电池 人工激活电池 锌-银电池 自动激活电池 二次电池 干式荷电态电池 干式放电态电池
(威海）
Cutaway view of typical zinc /silver oxide button type battery.
E
o AgO/Ag2O
人教版选修四高中化学化学电源教学课件1
人教版选修四高中化学化学电源ppt
氢氧燃料电池：
电极: Pt制作的惰性电极
电解质溶液: KOH溶液
反应原理:
负极: 2H2 + 4OH－－4e- ＝ 4H2O 正极: O2 ＋ 2H2O ＋ 4e- ＝ 4OH－ 总反应：2H2 ＋ O2 ＝ 2H2O
电解质溶液: H2SO4溶液 反应原理:
负极: 2H2 －4e- ＝ 4H+ 正极: O2 ＋ 4H+ ＋ 4e- ＝ 2H2O 总反应：2H2 ＋ O2 ＝ 2H2O
电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉 糊
另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。
电极方程式： 负极(Zn): Zn－2e-＝Zn2＋
正极(石墨)：2NH4+ + 2e- ＝ 2NH3 + H2
总反应式:
2MnO2 + H2 = Mn2O3 + H2O
Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2＋ + 2NH3 + Mn2O3 + 缺点：放电量小，放电H过2O程中易气涨或漏液
银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合 金，电解质溶液KOH。反应式为： 2Ag+Zn(OH)充2 电 Zn+Ag2O+H2O
放电 写出电极反应式。
镉镍电池
负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO2，
电解质：KOH溶液。
反应式如下：
NiO2 + Cd + 2H2O
放电 充电
Ni(OH)2 + Cd(OH)2
人教版选修四高中化学化学电源ppt
熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重 视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电 解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为 正极助燃气,制得在6500C下工作的燃料电池, 完成有关的电池反应式 负极反应式:2CO + 2CO32- = 4CO2 + 4e正极反应式_O_2_+__2_C_O_2_+__4_e-_=__2_C_O_3_2_- ___ 总反应式_2_C__O_+__O_2__=_2_C__O_2________
《锌银电池》课件
《锌银电池》PPT课件
本课件将深入介绍锌银电池的原理、结构、应用和优势，让您更了解这种重 要的能源存储方式。
锌银电池的原理
1 化学反应
锌银电池是一种蓄电 池，通过化学反应在 两根电极之间产生电 势差。
2 电荷流动
当外部电路连接到电 极时，电荷通过电路 流动，电池释放出电 能。
3 电化学平衡
锌银电池在充电和放 电时保持电化学平衡， 从而能够持续地放电。
锌银电池的结构
正极
由银氧化物和其他 材料组成，其中的 电子流是放电时产 生的。
负极
由锌和其他材料组 成，其中电子流是 充电时产生的。
电解质
介于两个极之间， 促进离子和电荷的 交换。
电池外壳
保护电池并使其易 于携带。
锌银电池的应用
助听器
因为锌银电池能够持续放电并具有高效能性， 它们是助听器等医疗设备的理想能源。
锌银电池的性能非常稳定，保证了 高效能的输出。
使用寿命长
由于其化学稳定性，锌银电池的使 用寿命长，能够持续放电。
总结和展望
总结
锌银电池作为蓄电池的一种，具有高效能、 大容量、长使用寿命等优势，是医疗、消 费电子、高消耗设备等行业的理想能源。
展望
未来，随着能源需求的不断增加，锌银电 池有望在更多领域得到广泛应用。
遥控器
由于使用量小，锌银电池是遥控器、腕表等消 费品的首选电池。
手表
小巧的锌银电池在手表和其他小型电子设备中 得到广泛使用。
数码相机
由于其高效能和持续放电功能，锌银电池也是 数码相机等高消耗设备的理想能源。
锌银电池的优势
1 因此是高消耗设备的理想能源。
3
高效能
本课件将深入介绍锌银电池的原理、结构、应用和优势，让您更了解这种重 要的能源存储方式。
锌银电池的原理
1 化学反应
锌银电池是一种蓄电 池，通过化学反应在 两根电极之间产生电 势差。
2 电荷流动
当外部电路连接到电 极时，电荷通过电路 流动，电池释放出电 能。
3 电化学平衡
锌银电池在充电和放 电时保持电化学平衡， 从而能够持续地放电。
锌银电池的结构
正极
由银氧化物和其他 材料组成，其中的 电子流是放电时产 生的。
负极
由锌和其他材料组 成，其中电子流是 充电时产生的。
电解质
介于两个极之间， 促进离子和电荷的 交换。
电池外壳
保护电池并使其易 于携带。
锌银电池的应用
助听器
因为锌银电池能够持续放电并具有高效能性， 它们是助听器等医疗设备的理想能源。
锌银电池的性能非常稳定，保证了 高效能的输出。
使用寿命长
由于其化学稳定性，锌银电池的使 用寿命长，能够持续放电。
总结和展望
总结
锌银电池作为蓄电池的一种，具有高效能、 大容量、长使用寿命等优势，是医疗、消 费电子、高消耗设备等行业的理想能源。
展望
未来，随着能源需求的不断增加，锌银电 池有望在更多领域得到广泛应用。
遥控器
由于使用量小，锌银电池是遥控器、腕表等消 费品的首选电池。
手表
小巧的锌银电池在手表和其他小型电子设备中 得到广泛使用。
数码相机
由于其高效能和持续放电功能，锌银电池也是 数码相机等高消耗设备的理想能源。
锌银电池的优势
1 因此是高消耗设备的理想能源。
3
高效能
几种常见电池ppt课件
FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2. 画出原电池的表示图 并写出电极反响式.
负极〔铜〕： Cu－2e－=Cu2+ 正极〔石墨〕：
Cu
石墨
2Fe3+ + 2e－=3Fe2+
FeCl3溶液
探求实验
按以下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜 片的CuSO4溶液分别经过导线与电流计衔接，有什么景 象?
负极(Zn):Zn-2e-＝Zn2+ 正极(C):2NH4+ + 2e-＝2NH3+H2
H2 + 2MnO2 ＝ Mn2O3+H2O 去氢 总反响 ：Zn +2NH4+ 2MnO2 ＝ Mn2O3+2H2O+2NH3
+Zn2+
拓 展Ⅲ.高能电池(银锌电池、锂电池) 创
新银锌电池
电极: Zn为负极，Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反响式:
电流计指针不偏转，且 铜片和铁片上均无明显 景象〔即:无电子定向 挪动〕
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述安装构成了原电池吗？为什么？
探求实验
盐桥：在U形管中装满用饱和 KCl溶液和琼胶作成的冻胶。
(1)在探求实验的安装中架上盐桥连通,看
有什么景象？
Zn A
Cu
电流计指针偏转， 有电流经过电路， 是原电池安装;
使Zn盐和Cu盐溶液不断坚持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
此安装优点：能稳定长时间放电
课堂练习
1、依探求实验的原理，按以下反响设计一个能继 续产生电流的原电池安装，画出安装图。
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
负极〔铜〕： Cu－2e－=Cu2+ 正极〔石墨〕：
Cu
石墨
2Fe3+ + 2e－=3Fe2+
FeCl3溶液
探求实验
按以下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜 片的CuSO4溶液分别经过导线与电流计衔接，有什么景 象?
负极(Zn):Zn-2e-＝Zn2+ 正极(C):2NH4+ + 2e-＝2NH3+H2
H2 + 2MnO2 ＝ Mn2O3+H2O 去氢 总反响 ：Zn +2NH4+ 2MnO2 ＝ Mn2O3+2H2O+2NH3
+Zn2+
拓 展Ⅲ.高能电池(银锌电池、锂电池) 创
新银锌电池
电极: Zn为负极，Ag2O为正极 电解液: KOH溶液 电极反响式:
电流计指针不偏转，且 铜片和铁片上均无明显 景象〔即:无电子定向 挪动〕
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
上述安装构成了原电池吗？为什么？
探求实验
盐桥：在U形管中装满用饱和 KCl溶液和琼胶作成的冻胶。
(1)在探求实验的安装中架上盐桥连通,看
有什么景象？
Zn A
Cu
电流计指针偏转， 有电流经过电路， 是原电池安装;
使Zn盐和Cu盐溶液不断坚持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
此安装优点：能稳定长时间放电
课堂练习
1、依探求实验的原理，按以下反响设计一个能继 续产生电流的原电池安装，画出安装图。
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
《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
锌负极电池分析.pptx
入CaCl2和LiCl，降低电解液的冰点，提高低沉性能。
第32页/共109页
1.2.1.e 电解液的配制工艺
ZnCl 加H2O约50%ZnCl2溶液 加加锌热皮纯化的ZnCl2溶液 （测d换算成50%）
加H2O，NH4Cl1 #电液 调净PH化5 过滤 加淀粉白浆 加H2O，NH4Cl 2#电液 调净PH化5 过滤 Hg、OPC、r2面(S粉O4 )3 清浆
Zn-MnO2（浆糊） 22WH/Kg Zn-MnO2（碱性） 66WH/Kg
第20页/共109页
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。
第21页/共109页
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。
隔膜：采用耐碱性和吸水良好的纸为基体，再涂 布浆层。 负极：采用含汞量为4%的汞齐锌粉，添加1－2%纤 维粉， 7～10%的淀粉混匀。
装配时先把环行炭包装入炭素壳中，适当压实， 使 二者有很好的接触。再将浆糊纸卷成管型插入炭包 中间。然后将和好的锌粉装入隔膜筒内，待无游离电 解液后，插入黄铜做导体。
其通式为(C6H10O5)n，n值可从几百到百万，都具有支 链的链状的高分子化合物。
淀粉糊化后分子相互交织在一起形成立体网状结 构，把电解液包在其中成为凝胶状浆糊。它导电性良 好，能固化电芯，把它与锌筒隔开，并能防止电解液 外溢。
若只用淀粉，则电糊的胶体强度大，导电性好，但 其保水能力和粘性都较差。与一定量的面粉一起使用。 面粉电糊粘性好保水能力强，但对锰粉和电解质的作 用不稳定，胶体强度低，二者结合使用。
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1.2.1.e 电解液的配制工艺
ZnCl 加H2O约50%ZnCl2溶液 加加锌热皮纯化的ZnCl2溶液 （测d换算成50%）
加H2O，NH4Cl1 #电液 调净PH化5 过滤 加淀粉白浆 加H2O，NH4Cl 2#电液 调净PH化5 过滤 Hg、OPC、r2面(S粉O4 )3 清浆
Zn-MnO2（浆糊） 22WH/Kg Zn-MnO2（碱性） 66WH/Kg
第20页/共109页
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。
第21页/共109页
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。
隔膜：采用耐碱性和吸水良好的纸为基体，再涂 布浆层。 负极：采用含汞量为4%的汞齐锌粉，添加1－2%纤 维粉， 7～10%的淀粉混匀。
装配时先把环行炭包装入炭素壳中，适当压实， 使 二者有很好的接触。再将浆糊纸卷成管型插入炭包 中间。然后将和好的锌粉装入隔膜筒内，待无游离电 解液后，插入黄铜做导体。
其通式为(C6H10O5)n，n值可从几百到百万，都具有支 链的链状的高分子化合物。
淀粉糊化后分子相互交织在一起形成立体网状结 构，把电解液包在其中成为凝胶状浆糊。它导电性良 好，能固化电芯，把它与锌筒隔开，并能防止电解液 外溢。
若只用淀粉，则电糊的胶体强度大，导电性好，但 其保水能力和粘性都较差。与一定量的面粉一起使用。 面粉电糊粘性好保水能力强，但对锰粉和电解质的作 用不稳定，胶体强度低，二者结合使用。
应用电化学PPT课件
（3）一次电池 电池中的反应物质进行一次电化 学反应放电之后，就不能再次利用，如干电池。这种 电池造成严重的材料浪费和环境污染。
2、 性能指标
（1）容量：是指1A电流持续通过1h 所给出的电量（It)，按Faraday定律计算 得到的。
（2）理论质量比能量：是指1Kg反应 物所产生的电能（W•h • Kg)。
负极反应： C +xL i+xe
充 放
L ixC
总反应： L iC o O 2 C充 放L i1 -x C o O 2 + L ix C
Li 离子电池
Li离子电池的结构示意图
正极
负极
锂离子
Li 离子电池
Li离子电池的优点： 1。重量轻（从金属壳到塑料壳），能量密度大； 2。优良、安全，有防暴阀，无环境污染； 3。循环寿命较长； 4。成本较低。
Li离子电池的用途：
1。通讯，如手机； 2。电子器件，电脑等； 3。人造器官用电，如心脏起博器等。
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高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
五、燃料电池
2、 性能指标
（1）容量：是指1A电流持续通过1h 所给出的电量（It)，按Faraday定律计算 得到的。
（2）理论质量比能量：是指1Kg反应 物所产生的电能（W•h • Kg)。
负极反应： C +xL i+xe
充 放
L ixC
总反应： L iC o O 2 C充 放L i1 -x C o O 2 + L ix C
Li 离子电池
Li离子电池的结构示意图
正极
负极
锂离子
Li 离子电池
Li离子电池的优点： 1。重量轻（从金属壳到塑料壳），能量密度大； 2。优良、安全，有防暴阀，无环境污染； 3。循环寿命较长； 4。成本较低。
Li离子电池的用途：
1。通讯，如手机； 2。电子器件，电脑等； 3。人造器官用电，如心脏起博器等。
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高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
五、燃料电池
锌银电池
➢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
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？
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？
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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
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。
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
ab段：阳极溶解，极化小 bc段：b点i临界，电极开始钝化 ，c点完全钝化 cd段：电极钝化达到析氧电位 def段：新反应；电流上升
1—6 mol/L KOH，搅拌 2—6 mol/L KOH,不搅拌 3—6mol/LKOH,饱和ZnO，搅拌 4—6 mol/LKOH,饱和ZnO，不搅拌
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）ALeabharlann 1.59×10-810.9
Ag2O 1×106
7.15
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
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？
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
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
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
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
Zn－2e＋4OH－→Zn(OH)4-
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。
✓ 蓄电池
小电流连续放电的的微型电器
鱼四甲型鱼雷YU-4
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
Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH
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
自动激活
2.2.1锌银电池概述
➢锌银电池应用
✓一次电池
第2章 锌电池
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仪表等特殊用途
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。
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
➢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
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）
2.2.4 锌负极
第2章 锌电池
➢ 阳极钝化现象
Zn阳极溶解反应： 浓碱条件：产物可溶锌酸盐
负极反应 : Zn 2OH Zn(OH)2 2e
Zn 2OH ZnO H2O 2e
2.2.2 Zn-Ag工作原理
总反应 :
Zn 2AgO H2O Zn(OH)2 Ag2O Zn 2AgO ZnO Ag2O
Zn Ag2O H2O Zn(OH)2 2Ag
Zn Ag2O ZnO 2Ag
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
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。
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
ab段：阳极溶解，极化小 bc段：b点i临界，电极开始钝化 ，c点完全钝化 cd段：电极钝化达到析氧电位 def段：新反应；电流上升
1—6 mol/L KOH，搅拌 2—6 mol/L KOH,不搅拌 3—6mol/LKOH,饱和ZnO，搅拌 4—6 mol/LKOH,饱和ZnO，不搅拌
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）ALeabharlann 1.59×10-810.9
Ag2O 1×106
7.15
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
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？
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
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
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
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
Zn－2e＋4OH－→Zn(OH)4-
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。
✓ 蓄电池
小电流连续放电的的微型电器
鱼四甲型鱼雷YU-4
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
Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH
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
自动激活
2.2.1锌银电池概述
➢锌银电池应用
✓一次电池
第2章 锌电池
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仪表等特殊用途
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。
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
➢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
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）
2.2.4 锌负极
第2章 锌电池
➢ 阳极钝化现象
Zn阳极溶解反应： 浓碱条件：产物可溶锌酸盐
负极反应 : Zn 2OH Zn(OH)2 2e
Zn 2OH ZnO H2O 2e
2.2.2 Zn-Ag工作原理
总反应 :
Zn 2AgO H2O Zn(OH)2 Ag2O Zn 2AgO ZnO Ag2O
Zn Ag2O H2O Zn(OH)2 2Ag
Zn Ag2O ZnO 2Ag