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鋅銀電池:發展歷程、性能特點及廣泛應用

更新時間:2024-07-18 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

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至今,鋅銀電池已經歷了100多年的發展,鋅銀電池的理論能量密度為300W·h/kg、1400W·h/dm3,實際能量密度為40~110W·h/kg、116~320W·h/dm3,是能量最高的水溶液電池。1883年克拉克(Clark)從理論上描述了第一個完整的堿性鋅氧化銀電池。1887年,鄧等人發明了第一個完整的鋅氧化銀電池。 第一個成功的鋅氧電池體系是由法國教授亨利·安德烈于1941年發明的,他在論文《鋅銀蓄電池》中描述了他的早期工作,并于1943年獲得美國專利。鋅銀電池問世60年后,一次鋅銀電池和二次鋅銀電池已廣泛應用于商業、航天、潛艇、核武器等領域。其可靠性高、安全性好的突出優點是其他電化學體系難以比擬的。一些發達國家,如美國、英國、法國、日本、德國、加拿大、意大利、俄羅斯和一些發展中國家都在開發和生產鋅銀電池。我國目前有6個工廠和研究所能夠開發、設計和生產鋅銀電池。鋅銀電池是比特性和穩定電壓輸出最好的電池體系。鋅銀電池目前的研究方向是進一步提高鋅銀電池的比特性、雙極性設計,提高活性物質的放電密度。c8J物理好資源網(原物理ok網)

分類:鋅銀電池按工作性質可分為三類,第一類為一次電池(或稱原電池),第二類為蓄電池(或稱二次電池),第三類為后備電池(或稱活化電池)。鋅銀電池按電池結構和特性可分為兩大類六種電池,第一類為不充電式(或稱干式),第二類為充電式電池。第一類電池為人工激活的蓄電池,這種電池需要經過1~3次充放電循環后才能正常工作。第二類電池又分為干式和濕式兩種,干式指人工激活的一次或二次電池和自動激活的電池。濕式指一次電池、紐扣電池、一次和二次電池或全密封電池。干式的主要特點是電池在使用前不能輸出電能網校頭條,需經過激活過程; 濕式的主要特征是在使用前電池已經具備輸出電能的能力,主要連接在用電設備即可使用。無論干式或濕式,這類電池使用前都無須充電。鋅銀電池按放電率可分為五類。第一類為低倍率電池,放電率小于0.5C;第二類為中倍率電池,放電率為0.5~3.5C;第三類為高倍率電池,放電率為3.5~7C;第四類為超高倍率電池,放電率大于7C;第五類為紐扣電池,最大放電電流不超過1mA。鋅銀電池的分類并不是互相獨立的,而是相互聯系的。c8J物理好資源網(原物理ok網)

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優缺點鋅銀電池具有以下優點:(1)比能量高;(2)放電效率高;(3)充電效率適中;(4)放電電壓比較穩定;(5)自放電率比較低;(6)干貯存壽命比較長;(7)機械性能比較良好。c8J物理好資源網(原物理ok網)

與此同時,鋅銀電池也存在明顯的缺點,包括以下幾點:(1)成本高;(2)壽命短;(3)低溫性能差;(4)不耐過充電。c8J物理好資源網(原物理ok網)

應用領域 鋅銀電池主要有以下幾種應用: (1)高倍率電池:該類電池具有優越的大電流放電性能銀密度,可作為各種導彈發射車的控制系統、伺服機構、發動機等設備的主電源,也可作為靶機、各種飛機的啟動和應急電源。 (2)中倍率電池:鋅銀電池的工作電壓很穩定,這在中、低倍率工作時更為顯著,廣泛應用于導彈、火箭的遙測系統、外測系統、安全自毀系統及儀器艙等。 (3)低倍率電池:低倍率電池不但電壓穩定,而且性能可靠,適用于對電壓穩定性要求極高的導彈或火箭上的儀器。密封的鋅銀電池還可作為返回衛星的主電源,使用壽命為幾天到十幾天。 (4)新聞攝影蓄電池:鋅銀電池因性能穩定、體積小、重量輕、使用維護簡單,被各電影制片廠、中央、地方電視臺等用作新聞攝影、電視攝影及照明電源。1c8J物理好資源網(原物理ok網)

電池保持容量與循環壽命:鋅銀電池充電后在室溫下放置三個月銀密度,放出的電量一般為額定容量的85%。負極上枝晶的生長、隔膜的破裂使電池的壽命終止。低倍率電池的循環壽命可達100周以上。擴大鋅銀電池應用范圍的關鍵,除了降低其成本外,延長鋅銀電池的循環壽命是關鍵。循環壽命與放電深度密切相關。由22個容量為8A·h的單體電池組成的電池組,在5%的深度放電下,循環壽命可達200??0周以上。c8J物理好資源網(原物理ok網)

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