【浩博电池资讯】锌空气电池优缺点_锌空气电池与锂电池哪个好 - 全文

发布者：【浩博电池资讯】发布时间：2020-09-27 11:54:06 点击量：1982

锌空气电池概要

锌空气电池（ zinc air battery），用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。又称锌氧电池。分为中性和碱性两个体系的锌空气电池，分别用字母A和P表示，其后再用数字表示电池的型号。

锌空气电池构造及原理

编辑糊状的锌粉在阳极端，起催化作用的碳在阴极。电池壳体上的孔可让空气中的氧进入腔体附着在阴极的碳上。同时，阳极的锌被氧化，这与小型银氧或汞氧电池的化学反应类似。

阴极——是起催化作用的碳从空气中吸收氧。

阳极——是锌粉和电解液的混合物，成糊状。

电解液——高浓度的氢氧化钾水溶液。

隔离层——用于隔离两级间固体粉粒的移动。

绝缘和密封衬垫——尼龙材料。

电池外表面——镍金属外壳，具有良好的防腐性的导体

工作原理：

阴极： Zn + 2OH ＝ ZnO + H2O + 2e 阳极： O2 + 2H2O + 4e ＝ 4OH

综合： 2Zn + O2 ＝ 2ZnO

通常这种反映产生的电压是1.4伏，但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阳极，在正极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能是电池产生化学反映。

锌空气电池使用

锌空电池保存的关键在封条，除非电池准备立刻使用，否则不能取下电池阴极封条。模拟试验表明，在室温条件下，存放一年后电量下降到95%，存放两年后电量下降到90%，存放四年后电量仍有85%。撕下封条后，电池被激活并开始工作，在室温环境并不接负载时，根据不同的电池大小规格，3到12周后电池电量下降50%，超过20周电量下降到0-10%。因此锌空电池适用于在很少几周内耗用完电池的场合。如果一旦锌空电池的封条被撕下，空气就进入内部激活电化学反应，此时即使再贴上封条，电化学反应也会继续下去直到电量耗尽。

锌空气电池优点

与其它传统电池相比，锌空气电池具有以下优点：

1.电池容量大

空气电极工作正常的话，锌空气电池的理论容量是由负极活性物质的量决定的。负极（锌电极）位于电池内部，正极（空气电极）紧接电池外壳内侧，而且正极活性物质是来自空气中的氧气，所以空气电极占据电池的空间非常小，因此，在相同的体积和重量下，锌空气电池内可以装填更多的负极反应物质，从而与传统电池相比，它具有更高的容量（锌空气电池的制造成本与同型号碱性锌锰电池的大体相同，但容量却是同型号碱性锌锰电池的2.5倍以上，是普通干电池的5－7倍）。

2.比能量高

锌空气电池理论质量比能量是1320Whkg-1，实际比能量已经达到220～300Whkg-1。

3.放电曲线平稳。

放电的时候，正极只是发生氧气的还原而空气电极本身不发生变化，负极则是锌被氧化而损耗。锌电极电压平稳，所以放电时电池电压变化小，在1.3V左右出现一个较长时间的放电平台。

4.自放电少，储存寿命好

在储存时电池的入气孔是密封的，空气电极与外界隔绝，只要阻隔空气进入锌空气电池即可使锌空气电池的电化学反应无法进行，从而电池容量损失小，容量年损失小于2%。

5.生产成本低、价格低廉

正极活性物质是空气中的氧气，无须花钱购买而且取之不尽。负极活性物质锌来源丰富、价格便宜。

6.环保无污染

锌空气电池摒弃了传统电池中的铅、汞、镉等有毒物质，解决了传统电池的污染问题。而且电池使用后的主要反应产物是氧化锌，可以方便的回收利用。

锌空气电池需要解决的问题（缺点）

锌空气电池虽然有许多优点，但由于其以下不足而制约了它的发展。

1 电池类型

目前为止，已经商业化的锌空气电池主要有方型和纽扣型两种，而具有巨大市场需求量的圆柱型特别是小圆柱型的锌空气电池则由于其结构复杂，在国内外一直没有突破性发展，尚未得到大量生产化。

2 电池密封问题

一直以来圆柱型锌空气电池没有得到广泛发展的主要原因之一是电池密封难的问题。锌空气电池放电时需要源源不断的来自空气中的氧气进入电池，所以电池不是完全密封的，电池外壳留有一个或多个空气孔，因此电池内部与外部是相通的。如果空气电极，特别是防水透气膜做的不好的话，电池就很容易发生爬碱漏液、电解液蒸发而干涸、或者由于吸潮而使电解液变稀，外界的CO2也会进入电池内部而使电解液碳酸盐化。这都会严重影响到锌空气电池的性能和质量。

3 空气电极中的催化剂有待改进

4 锌电极存在的一些问题

锌电极发生腐蚀自放电。锌电极在碱性溶液中是热力学不稳定的，锌溶解自放电析放出氢气。另外由于锌电极含有杂质，而且锌电极表面往往是不均匀的，各点的电化学活性有较大差别，各区域因电位高低不同而形成无数的微电池，使锌在电池中发生腐蚀。

锌空气电池与锂电池哪个好

锌空气电池的发明已有100多年的历史，最早是应用于铁路信号灯等电源之上。与传统电池相比，锌空气电池最大的特点就是绿色环保。由于电池工作过程中，负极上的锌仅与电解液中的OH-和空气中的氧气相接触而发生化学反应，所以在整个放电过程中，并不会产生任何污染大气的物质。

此外，锌空气电池还以能量密度著称，其每公斤发电量能够达到0.3KWH，较锂电池高出一倍。也就是说，虽然重量只有锂电池的一半，但锌空气电池的续航里程却是锂电池的两倍之多，且蓄电量的增大，也不会使锌空气电池更易爆炸。而由于仅使用空气中的氧及价格相对低廉的锌，锌空气电池的成本也降了下来，据悉其量产后的售价仅为锂电池的1/3。

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