PDF《开路电压及其影响因素》

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1 电池BATTERY BIMON THL Y 第29 卷?1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 一些.

312 锌负极电位的影响因素 锌负极电位的影响因素主要有 :锌的表面状态特 别是表面氧化度和清洁度、 电液的组成、 浓度及 pH 值、 锌合金种类、 含量及合金化程度、 负极缓蚀剂的种 类、 温度等. 锌的表面状态对其电位有较大影响.锌表面氧化 度低 ,其电位较负 ,反之则电位就较正.碱锰电池制锌 膏时 ,有密封抽真空工艺所生产出的电池 ,其开路电压 较无此工艺所产电池的开路电压略高 10mV ,其原因 在于该工艺不仅消除了锌膏中的气泡 (多为空气) ,使 锌膏密度均匀 ,而且还防止了由空气中的氧引起锌的 氧化导致的锌表面氧化度的升高.锌表面的清洁度因 所吸物质种类的不同 ,对锌电位的影响不同.一般地 , 有机物或阳极型有机缓蚀剂使锌电位变正 ,阴极型有 机缓蚀剂使锌电位变负.无机物特别是含有比锌电位 正的杂质会使锌电位变正(汞除外 ,因汞既是阴极型缓 蚀剂又能活化锌表面) . 电液对锌电位的影响因素主要有 :电液的组成、 浓度、 pH 值等.一般情况下 ,pH 值升高 ,锌电位变负 , pH 值下降 ,锌电位变正 ;

在中性电池中 ,锌电位随 Zn2 Cl2 浓度的升高(固定 NH4Cl 浓度时) 而变正 ,随NH4Cl 浓度的升高 (固定 ZnCl2 浓度时) 而变负 , NH4Cl - ZnCl2溶液体系中 Zn2 + / NH+

4 浓度比也影响锌的电位. 碱性介质中 ,锌电位随 KOH 浓度升高而变负 ,反之则 电位变正. 锌合金组分通常使锌电位变正 (汞除外) .例如 , 在酸性介质中 ,锌中分别加入质量分数为

2 %的铅或 镉 ,通常使锌电位变正约 5~12mV. 无论正极电位还是负极电位 ,温度的影响是 :温度 升高 ,正极电位变正 ,负极电位变负 ;

温度下降 ,正极电 位变负 ,负极电位变正.对开路电而言 ,同一电池不同 温度下测得的结果不同 ,温度越高 ,开路电压越高 ,温 度越低 ,开路电压就越低. 通常温度对开路电压和电位的影响是 :温度升高 , 正极电位变正 ,负极电位变负 ,开路电压升高 ;

反之 ,正 极电位变负 ,负极电位变正 ,开路电压下降.

4 锌锰电池生产中常遇到的开路电压问题 生产中常遇到的锌锰电池开路电压问题主要有均 匀率和低电压问题.低电压主要与选材有关 ,如隔离 层材料及正极组成中有害物质含量高等 ,另外 ,水分含 量及电芯密度控制不好 ,也会产生低电压现象.开路 电压的均匀率则主要受生产工艺的影响和控制 ,均匀 率的大小反映出生产工艺过程的稳定性、 均匀性以及 设备性能的优劣等.对于正极生产 ,拌粉工艺和正极 密度的均匀性是正极电位均匀性的主要影响因素.干 基材料混合的均匀性以及湿拌时水分布的均匀性是保 证正极电位均匀的关键.如果均匀性不高 ,势必造成 开路电压的不均匀.影响粉料均匀性的因素有 :拌粉 设备类型、 拌粉时间、 拌粉工艺顺序等 ,拌粉时造成水 分表面化的程度也影响开路电压的均匀率.正极密度 不均匀导致水在正极中的分布不均 ,还会引起糊式及 碱锰电池正极吸液的不均 ,造成正极的不均匀膨胀 ,其 结果都使开路电压不均匀 ,影响正极密度的因素有 :正 极成型工艺的设备类型、 拌粉的均匀性、 复压的工艺顺 序及复压程度等 ,碱锰电池还与造粒密度及粒分布有 关.正极集流体与活性物质的接触程度也影响开路电 压 ,接触不良一般使开路电压降低.具体地说 ,纸板电 池生产时 ,复压不紧造成电芯与碳棒的不良接触 ,开路 电压低.碱锰电池中钢壳内表面及其导电涂层、 钢壳 内径和环外径等方面的均匀性及其配合程度的高低都 会影响其开路电压的高低及其均匀性. 隔离层的性能也影响到开路电压的高低及其均匀 率.对于糊式电池 ,浆糊层浆料的多少、 稀稠度、 煮电 工艺中浆糊的生熟程度等影响到开路电压的波动 ,过 少的浆料引起开路电压偏低 ,浆料的过多、 过稀、 过生 会引起电芯的吸浆膨胀 ,过稠或过熟的浆料易于结块 变硬导致与两极接触不良 ,开路电压偏低 ;