镁电池介绍
随着世界各国能源资源的日益短缺,而面对能源的需求量日益增加,寻求一种新能源的课题就摆在我们面前。
同时,由于人们对环保的要求越来越高,因而这种新能源必须是无污染、高能量、体积小、重量轻,而价格低廉的一种新产品电池。
为适应上述要求,近年来世界各国的科学家都对镁系列电池开始进行研究,并有一些研究文章发表,我国也不例外。
但真正是因民用、再大范围、宽领域使用的电池尚未面世。
我们经过十多年的研究,已成功地开发出Mg-Cu系列电池。
并已供国防、气象、火箭等领域使用;现在已开发出Mg-MnO2系列电池。
拟建厂投入批量生产;目前在Mg可充二次电池的研究方面也取得了一些成效。
我们的总体思路是:尽快建厂大批量生产Mg-MnO2电池;首先提供军方和国家气象、航空火箭等领域使用,同时集中力量进行Mg二次电池的研究开发,以尽快应用在军方高尖端武器装备和民用矿灯、电动汽车等更宽的领域上。
在造价同等的情况下与目前的高倍电能电池相比较使用时间超过了10倍。
除了电能以外还在几个方面有着独特的优势:
A 无污染目前市场上使用的普通干电池和碱性锌锰电池大都使用了金属汞。
电池用完废弃后,每年将有近百吨汞被遗弃在大气、江河和土地中。
造成环境的污染。
所以人们纷纷要求回收废电池。
然后回收来的废
电池目前又没有很好的处理方案,因而人们一直是电池为“公害”。
而Mg-MnO2电池从原材料(所有的原材料)到生产过程直至电池使用完后变成废弃物对环境无任何污染,可以称作为绿色电池。
B 贮存寿命长根据国家标准,碱性Zn-Mgo2电池贮存为12个月,而Mg-MnO2贮存三年后容量保存在95%以上。
C 电池的重量比能量和体积比能量高也就是说放出相同的能量,镁电池的体积小,重量轻。
详见下表:
一次电池性能对比(以54cm3电池为例)
D 工作温度范围宽 Mg电池能在高温度和低温度下工作。
一般的干电池推荐使用温度范围为-5℃--45℃,而Mg-MnO2电池的推荐温度为
-20℃--+60℃,我们的产品经试验可以在-60℃--+80℃下正常工作。
E 性价比优势大相比价格低廉做出想同型号的电池,虽然Mg-MnO2电池的成本是碱性电池的1.1倍,但性能却优异的多。
还有许多其它优点,诸如大电流放电性能好,放电电压平稳等特点。
F 二次Mg蓄电池的能量非常高,是锂电池的体积比能量(240Wh/L)的三倍。
分别是铅酸蓄电池(90Wh/L)的能量近10倍,镉镍电池(58Wh/L)的10倍以上。
它的循环寿命预期可达到1800-2500次以上,容量也只下降5-10%。
这将会是蓄电池领域目前最长的长寿电池,他的应用范围非常广泛,前景无限,如开发成功,将会成为电动汽车的首选电池。
镁电池magnesium battery
以镁为负极,某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。
现有品种中,有与普通锌锰干电池相似的随时可以放电的镁锰干电池;还有干燥状态下可长期储存,临用时加水使之活化而可随即使用的储备型电池。
结构镁储备型电池的结构根据所需电压及电流的大小有所不同。
镁电池magnesium battery
图片:
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mei dianchi
镁电池(卷名:轻工)
magnesium battery
以镁为负极,某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。
现有品种中,有与普通锌锰干电池相似的随时可以放电的镁锰干电池;还有干燥状态下可长期储存,临用时加水使之活化而可随即使用的储备型电池。
结构镁储备型电池的结构根据所需电压及电流的大小有所不同。
以Mg/AgCl电池为例:低压、大电流的电池采用卷筒式结构。
负极是长条镁箔,正极用同样大小的银箔,在其两面用电解法形成两层氯化银,焊上正负极引电体后,用稍大的吸水纸夹在两极中间,再盖上一层吸水纸,
将这4层材料卷起来装入容器中,待临用时用清水或海水使之活化。
高电压、小电流的电池采用平片层叠式结构。
银电极单面涂氯化银,正负极之间用吸水纸隔开,并用铆钉使相邻电池的异极性电极串联起来,叠合成电池组。
电池组的电压取决于串联只数。
采用其他正极材料的镁储备电池的结构原理与Mg/AgCl电池的基本相同。
镁二氧化锰干电池的结构与纸板式锌锰电池有相似之处,正极二氧化锰炭包的组分和配比也基本相同,负极是一镁筒。
电解液一般采用加有Li2 CrO4 缓蚀剂的Mg(ClO4)2或MgBr2溶液,正负极之间的隔离纸上涂有凝胶材料。
原理镁储备型电池以Mg/AgCl和Mg/Cu2Cl2电池为例,其电化学反应式分别为:
Mg+2AgCl→2Ag+MgCl2
Mg+Cu2Cl2+6H2O→2Cu+MgCl2·6H2O镁二氧化锰干电池的电化学反应式为:
Mg+2MnO2+H2O→Mg(OH)2+Mn2O3这三种体系的电化学表示法分别为:
特性和用途镁锰干电池的开路电压为1.60~1.80V,工作电压为1.3~1.4V,其电荷量比同体积锌锰干电池大一倍左右。
它有良好的温度适应性,能在-20~60℃条件下使用,在储存期中其电荷量下降率每年仅3%左右,因此其储存寿命可长达5年。
但电池不宜长时间间歇地使用,使用开始时有电压滞后现象,使用完毕时电池体积会膨胀。
镁储备型电池的储存寿命可达10年以上;能在任何场合在临时使用时加清水或海水使之活化,活化后半小时内即可使用;工作电压十分平稳;使用寿命一般为0.5~24小时。
镁电池目前主要供军事通信和气象测候仪、海难救生设备和高空雷达仪等使用。
陈俊元。