（3）大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池 的5倍左右；
（4）贮存寿命长。
碱性锌锰电池
表示。用于大电流放电和连续使用的用电器具，如放录机、BP机、 照相机、电动玩具等。根据电池中汞含量的高低，分为含汞电池、 低汞电池和无汞电池。 扣式电池采用电解二氧化锰与石墨混合压成片状正极，氢氧化 钾水溶液作电解液，锌粉压成片状作负极，正负极间用隔膜隔开。
锌离子的存在形式
pH值
电液导电能力
大，正极极化大
好
小电流间放
不好
大电流连放、防漏性能好
结论
中性锌锰电池：
一、将旧电池拆开，按物质初 类，并了解电池的构造。基本原理 中性锌锰电池结构 下：
)Zn NH4Cl ZnCl2 MnO2 , C(
铜帽 封蜡 锌筒 多孔纸 石墨电极
NH4Cl 和 MnO2
锌负极的自放电
○ 锌电极产生自放电的原因
氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电
氧的阴极还原所引起的锌电极的自放电 电解液中的杂质所引起的锌电极的自放电
○ 引起锌电极自放电的主要原因是氢的阴极析出所引起
的锌的腐蚀，即析氢腐蚀
○ 影响锌电极自放电的因素
锌的纯度及表面均匀性的影响 溶液pH 值的影响 电液中NH4Cl、ZnCl2浓度对自放电的影响 温度的影响
水蒸气压/Pa 2933 2340
Zn2＋离子状态 [Zn(H2O)]2+ [ZnCl4]2—
两电池比较
差异 氯化铵型 氯化锌型
好，不容易漏液
反应式不同
蒸气压 产物不同
无水生成和消耗 消耗大量的水,防漏性能
低
Zn（NH3）2Cl2， 致密而坚硬的沉淀 ，小电流间放 负离子，负极极化大 高，密封要求高 ZnCl2· 4 ZnO· 5 H2 O， 水泥效应，大电流连放 正离子，负极极化小 小，正极极化小
锌锰电池的电池反应
– 以ZnCl2为主的锌－锰电池（氯化锌型电池）
（－） Zn∣ZnCl2∣MnO 2 (＋)
负极：4Zn－8e＋9H2O＋ ZnCl2→ZnCl2· 4 ZnO· 5 H2O＋8 H＋
正极： 8MnO2＋8H+＋8e → 8MnOOH
电池反应：
4Zn＋9H2O＋ZnCl2＋8MnO2→8 MnOOH＋ZnCl2· 4 ZnO· 5 H2O
Hale Waihona Puke A.容量增大B.电池内阻减小，放电电流增大
中性锌锰电池制作工艺
碱性锌锰电池制作工艺
型号命名与标识
IEC 型号
R03 普通锌锰电池 R6 R14 R20 LR03 碱性锌锰电池 LR6 LR14 LR20
美国 型号
AAA AA C D AAA AA C D
日本 型号
UM-4 UM-3 UM-2 UM-1 AM-4 AM-3 AM-2 AM-1
2 Mn(OH ) 4 e Mn(OH ) 4
电池反应： 2 2 Zn MnO2 2 H 2O 4OH Mn(OH ) 4 Zn(OH ) 4
由于阴极反应不全是固相反应，负极为阳极反 应是可溶性的Zn(OH)42-，故内阻小，放电后电压 恢复能力强。 碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负 极材料，以及离子导电性强的碱作为电解质，使电 化学反应面积成倍增长。 特点:（1）开路电压为1．5V； （2）工作温度范围宽在－20℃～60℃之间， 适于高寒地区使用；
圆柱型锌锰电池就隔离物的不同可分为糊式电池和纸板电
池。糊式电池即普通型锌锰电池，纸板电池因其配方组成的差
异引起电性能的不同，又分为C型（或称铵型）纸板电池（又称 高容量电池）和P型（或称锌型）纸板电池（又称高功率电池）。 传统的锌锰干电池，其正极材料采用活性较低的天然二氧 化锰，隔离物是淀粉和面粉的浆糊隔离层，电解液是以NH4Cl为
主的氯化铵、氯化锌水溶液，负极是锌筒，其放电性能一般较
差，容量较低，电池使用末期易漏液，但价格便宜，多适用于 小电流和间歇放电的场合，如用于收音机、手电筒等。
结构域特点
C型纸板电池是在糊式电池的基础上用浆层纸代替了浆糊
纸，不但正极填充量提高30%左右，而且用30-70%的高活性 锰代替了天然锰，所以容量得以提高，使用范围得以扩大， 多用于小电流放电场合，如用于钟表、遥控器、收音机、手 电筒等场合。 P型纸板电池采用氯化锌为主的电解液，正极材料全部 采用高活性的锰粉，如电解锰、活性锰等，其防漏性能远高 于糊式和C型电池，多用于大电流连续放电场合，如用于照相
锌锰电池的电池反应
• 中性介质中的锌－锰电池的电池反应
– 以NH4Cl为主的锌－锰电池（氯化铵型电池）
（－） Zn∣NH4Cl∣MnO 2 (＋)
负极反应： Zn＋2NH4Cl－2e → Zn（NH3）2Cl2↓＋2H＋ 正极反应： MnO2+H++e → MnOOH 电池反应： Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓＋2 MnOOH 电池的反应较为复杂，产物也十分复杂，但反应的主要产物是 Zn（NH3）2Cl2。
直径 (mm)
10.5 14.5 26.2 34.2 10.5 14.5 26.2 34.2
高度 (mm)
44.5 50.5 50 61.5 44.5 50.5 50 61.5
中国传统叫法
7号电池 5号电池 2号电池 1号电池 7号碱性电池 5号碱性电池 2号碱性电池 1号碱性电池
结构与特点
1. 圆柱型锌锰电池
锌负极的自放电
○ 降低锌负极自放电的措施：加添加剂 在金属锌中加入添加剂

在电解液中加入缓蚀剂
保证原材料的质量达到要求 对电液进行净化 贮存电池的温度低于25℃ 电池要严格密封
电池的电性能
• Zn-MnO2电池的电性能
– 开路电压
不同情况下，Zn-MnO2电池的开路电压在1.5－ 1.8V左右。 负极Zn的稳定电位大约在－0.8V左右。 正极稳定电位一般在0.7－1.0之间。
3. 电解液的浓度和纯度 4. 制造工艺的影响 – 贮存性能 自放电
中性锌锰电池制作工艺
• 糊式电池
– 结构 隔离层采用浆糊层，所以称为糊式电池。属于 氯化铵型电池。 – 特点
A.只适合小电流间放
B.成本低。
中性锌锰电池制作工艺
• 纸板电池
– 结构
采用浆层纸代替糊式电池中的浆糊层作为隔离层。
– 特点
金属种类
危害的表现 过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合 性功能紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板， 感情冷漠，常伴有精神症状。
锰
锌
锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。当在水 中浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。 铅：铅主要作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾 等器官能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成 熟红细胞，对婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓， 慢性铅中毒可导致儿童的智力低下。 镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害中 枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。 它在这些重金属污染物中是最值得一提的，这种重金属，对 人类的危害，确实不浅，长期以来，我国在生产干电池时， 要加入一种有毒的物质——汞或汞的化合物，我国的碱性干 电池中的汞的含量达到1-5%,中性干电池为0.025%,全国每年用 于生产干电池的汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、 免疫系统等也有不良影响，1953年，发生在日本九州岛的震 惊世界的水俣病事件，给人类敲响了汞污染的警钟。
目前碱性锌锰电池中档次最高的产品。通常在电池型号前加“L”
它的电池容量较小，适用于小电流放电的微型电器，如电子手表、
计算器等。 碱性锌-二氧化锰电池的主要原材料是锌粉、电解二氧化锰、石 墨、氢氧化钾、钢壳、隔膜等。
MnO2
• MnO2的晶型与性能：
–γ－MnO2 –β－MnO2
–α－MnO2
从晶型结构来讲，γ－MnO2的性能应最好，极 化小，放出的容量大。
两电池比较
两种类型电池的比较
铵型电池
锌型电池
Zn＋2NH4Cl＋2MnO2→Zn（NH3）2Cl2↓＋2 MnOOH 4Zn＋9H2O＋ZnCl2＋8MnO2 →8MnOOH＋ZnCl2· 4 ZnO· 5 H2O
电液类型 电导率/S∙m-1 氯化锌型 氯化铵型 15 43
pH值 4.6 5.4
外壳是镀镍钢壳，不参与电化学反应，因此不易发生漏液。大
电流放电性能和连续放电性能优越，容量高，低温性能好。
碱性锌锰电池
碱性锌锰电池：)Zn 浓KOH (K2[Zn(OH )4 ]) MnO2 , C( 负极： 正极：
Zn 4OH 2e Zn(OH )2 4
MnO2 H 2O e MnOOH 2OH MnOOH H 2O OH Mn(OH ) 4
镍
汞
汞中毒
水俣病实际为有机汞的中毒。患者手足协调失常，甚至 步行困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、 感觉障碍、视野缩小；重者例如神经错乱、思觉失调、痉挛， 最后死亡。发病起三个月内约有半数重症者死亡，怀孕妇女 亦会将这种汞中毒带给胎中幼儿，令幼儿天生弱智。
废旧电池的综合利用技术
目前，废干电池的回收利用技术主要有湿 法和干法两种冶金处理方法。 湿法是基于锌，二氧化锰等可溶于酸的原 理，使其生成可溶性盐而进入溶液，电解溶液 生产锌和二氧化锰等。该法有焙烧浸出法和直 接浸出法。荷兰、德国、奥地利等国主要采用 湿法处理工艺。 干法是在高温下使电池中的金属及其化合 物氧化，还原，分解和挥发，冷凝。该法又分 为常压冶金法和真空冶金法。瑞士、日本、瑞 典、美国等主要采用干法处理工艺。
Zn|ZnCl2 (NH4Cl)|MnO2