详解,南孚碱性电池积极推进无汞环保新生活
来源:宝鄂实业
2019-03-28 09:39
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近日,国内著名的科普社区发文为广大民众普及了碱性电池环保知识,让越来越多了人知道原来:碱性电池,无汞环保,可随生活垃圾丢弃。
原来,干电池分为无汞电池和含汞电池两种。碱性电池,无汞环保,可以随生活垃圾一起丢弃。而含汞电池处理不得当会造成汞污染。
无汞碱性电池,是在碱性锌锰电池的基础上改进的,国内碱性电池无汞化技术由南孚电池首创并不断改进。工艺先进,不含汞,电量足,使用的时间长。无汞碱性电池不会污染环境,可以随生活垃圾一起丢弃。
而目前废旧电池的最大污染源的汞主要集中在碳性电池上。一些电池厂家在利益的诱惑下,还在继续生产高污染的有汞碳性电池。而由于有汞碳性电池比环保碱性电池价格要便宜,也获得了一定的市场。针对普通群众缺乏对电池的了解的现象,南孚电池提醒消费者在购买电池时应选购标有“无汞”字样的电池。
今年2月1日起,国家已开始对含汞电池惩罚性征收4%的消费税。联合国的《关于汞的水俣公约》中也明令禁止缔约国于2020年禁止进出口含汞电池。无汞环保的碱性电池已是干电池行业发展的大趋势。
碱性电池,因为采用碱性氢氧化钾作为电解液,所以得名;电池的电极材料和碳性电池是一样的,都是锌和锰;但是在工艺上有很大的差异,也就是因为工艺的差异,使得电池内的材料使用效率更高,也能使碱性电池提供更高的能量。更为关键的是,碱性电池真正做到了无汞环保,可随生活垃圾丢弃。这也就是国家为什么开始大力倡导使用碱性电池的原因。
此外,碱性电池虽然比有汞普通碳性电池稍贵,但是碱性电池电量更高,耐用持久,性价比极高,而且不会对环境造成污染。因此,消费者应尽量地选购碱性环保电池。
1883年,氧化银电池发明(如今常用于手表用1.55V纽扣电池,另有大型化电池组用于卫星、潜艇等高大上的地方);
1888年,锌锰干电池开始实现商品化;
1899年,镍镉、镍铁电池被发明,这使得镍正极材料体系的电池开始进入人们视野,并延续至今日的镍系电池家族(镍镉、镍氢、镍锌等);
20世纪初期,电池理论和技术发展一度陷入停滞。直到第二次世界大战之后,电池技术才有了新的重大发展;
1947年,实现了镍镉电池的密封化,使镍镉干电池成为可能;
1949年,劲量开发出小型化碱性锌锰干电池,使一次性电池的容量和放电功率都大大提高;
1958年,Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,这带来多种一次性锂电池的实用化,包括锂二氧化锰电池(电脑主板电池)、锂亚硫酰氯电池(例如水表上用的ER14505)以及锂-二硫化铁电池,就是常说的锂铁电池;
1988年,南孚创办,开创国产品牌逆袭外资电池先河,目前已经跻身世界五大碱性电池生产商之一;
2009年,耐时掌握锂铁电池核心知识产权,实现全面国产化,在全球市场与劲量一较高下。
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市面上容易购买到的干电池AA(AAA)主要是碳性电池和碱性电池,不论大超市还是小杂货店都容易购买。镍氢充电电池则相对少见的多,不过也还算能买到。
那么,这几种电池区别在哪,又如何正确选择电池呢?下面我们就分别介绍这三种电池。
一、碳性电池
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碳性电池,学名是中性锌-二氧化锰干电池(zinc-manganese dry battery),最简单的识别方法:电池皮上型号为R6 后缀(五号)/R03 后缀(七号),就是此类电池,后缀S表示普通,P表示高功率,C表示高容量等等。
碳性电池放电功率很低,放电容量也很拙计,所以只适合用于低耗电电器,如钟表、遥控器等。
另外,碳性电池的负极就是电池外壳,放电完毕后常常由于外壳破裂而发生电解液泄露,损坏用电设备。
最大的优点是价钱便宜,市面上单价常常低于一元,甚至有低于5角的(当然质量就呵呵了)。
二、碱性电池
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碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是目前商品化的锌锰干电池系列中性能最好的品种。
碱性电池的型号是LR6(五号)/LR03(七号),前缀L代表碱性(a”L”kaline)。当然可能在数字后面还有后缀,但是不常见。
碱性电池采用电解二氧化锰制作环形正极,锌粉和添加剂配置的锌膏作为负极。由于电解液导电性强,正负极材料表面积大大优于碳性电池,以及强碱性条件下对锌-锰体系电化学反应的促进作用,使碱性电池的输出功率和容量都远胜于碳性电池。
碱性电池相比于碳性电池更适合于较大功率的用电器,不过随着数码技术的发展,很多用电器堪称电老虎,比如高亮度LED手电筒、闪光灯等,这些用电器电流动辄就上1500mA的,一般碱性电池恐怕也难堪大任。
大家最熟悉的碱性电池应该是南孚、双鹿、金霸王、555、麦克赛尔、GP等。
碳性和碱性电池的漏液问题一直是消费者头疼的问题。碳性电池自不必说,用放电过程不断消耗的负极锌兼做外壳,就决定了放电后期外壳很可能破裂漏液,毕竟反应嘛,不一定那么均匀的发生。
虽然碱性电池采用了密封的电池结构,但是碱液有个特点,叫做浸润性,对金属表面吸附能力特强。这造成所谓爬碱现象。
在家也能做做模拟实验,找个不锈钢筷子之类的,垂直插入较浓的纯碱水溶液,结果纯碱固体会沿着金属筷子一路向上爬。这个现象实际上是由于吸附在金属表面,处于液面以上的纯碱溶液水分蒸发造成浓度梯度,而使下面的纯碱溶液被“吸”上来蒸发掉。
这在碱性电池里头也时有发生,也就是我们常说的的电池漏液现象,漏液并不可怕,主要是腐蚀到昂贵的用电器。电解液泄漏,如下图:
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此外,碱性电池过度放电下负极产生氢气,电池内压升高,为了避免电池爆炸,位于负极泄压阀会打开,排气同时当然也就漏液了。
电池漏液是件喜闻乐见又无比蛋疼的事,轻则腐蚀电极影响接触,重则腐蚀电路板昂贵用电器报废,所以,一直以来,电池的一个重要的改进目标就是没有漏液。
三、镍氢充电电池
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其实镍氢电池并不是那么好买的。吾常于金陵城鼓楼区内逛遍商场超市,只找到两家出售镍氢充电电池,而且每家都只有一种镍氢电池可选。
原因嘛,对于一般用户而言,镍氢电池需要配合充电器同时使用,单次投入过大,对于低强度使用的用户而言并不划算。
镍氢电池正极是镍的氢氧化物,负极是储氢合金。
镍氢电池输出电压较锌锰干电池更稳定,输出功率更是远远超出锌锰干电池。不过,镍氢电池自放电高于锌锰干电池,即使是使用在低自放电的用电设备中也高于锌锰干电池。这对于低强度长时间使用的用电设备来说,会显著降低电池的有效容量。
另外,镍氢电池的容量(2000-2500mAh)本来就略低于碱性电池低电流放电下的容量(2500-3000mAh),因此若将镍氢电池用于钟表等用电器中,使用时间常常低于碱性电池,还容易造成镍氢电池过放电而损害用电设备的情况。
四、新一代干电池:锂铁电池
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锂铁干电池,全称锂-二硫化铁干电池。
由于这种电池采用了全新的内部材料,具备多种特性,常常被业界称为第三代干电池。
相较于1949年就有的碱性电池而言,锂铁电池的出现确实十分新颖。正极二硫化铁在放电中发生的反应可逆性较窄,因此这种特殊电池用于开发成为充电电池并不适当,而搭配使用不利于充电但容量较高的锂金属作为负极,便可提高可用容量。这使得这种电池十分适用于一次性电池应用,是碳性电池和碱性电池后的最佳替代方案。
由于锂和水会产生剧烈反应的缘故,锂铁电池电解液采用的是含锂盐的有机溶剂而非水溶液。
相对于碳性电池和碱性电池而言,这种新型的锂铁电池就从材料上杜绝了漏液的风险。同尺寸锂-二硫化铁电池的重量只有碱性电池一半,而放电总能量却比碱性电池高出25%以上。具有明显放电电压平台(大约1.45V),因此相比碱性电池而言锂铁电池放电电压更稳定。放电功率显著高于碱性电池。