科普贴为啥碱性电池不同电流下放电容量不同

cooldiy_cn · 发表于 2013-9-24 22:16

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本帖最后由 cooldiy_cn 于 2013-9-24 23:52 编辑

碱性电池、碳性电池的正极都是二氧化锰。
碱性电池在放电时，正极发生如下反应MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
碳性电池在放电时，正极发生如下反应MnO2+NH4（+）+e-=MnOOH+NH3（糊式电池）
MnOOH叫做水锰石。由于二氧化锰转变为水锰石实际上只是氢离子的传递过程，材料的结构是完全不变的，所以这个反应进行得很快。
因此在快速放电的过程中，进行的主要是这个反应。
而水锰石的结构事实上是不稳定的，会自发的发生如下的过程：
2MnOOH=MnO2+Mn（OH）2
这个反应涉及晶体结构的转变，因此速度比上面慢的多。而且这个反应不可逆。
当放电电流很小时，有足够的时间发生下面这个反应，重新产生了能够放电的二氧化锰。所以能够充分利用二氧化锰的容量。同理，当碱性电池间歇性放电时也能有足够的时间供其转换，所以碱性电池小电流、间歇放电的容量比大电流、连续放电的容量大得多。

理论上容量应该是2倍的关系。实际上如果考虑极化和内阻的影响，比值还要更大一些。

所以碱性电池、碳性电池标注容量实在是没有意义，因为随条件不同天差地别。

吴达小铺 · 发表于 2013-9-24 23:09

学习一下，标题是不是有点小失误

avaya · 发表于 2013-9-24 23:11

都是Mn，碱性电池比碳性电池成本高在哪里？

hilloo · 发表于 2013-9-24 23:11

学习

hilloo · 发表于 2013-9-24 23:12

请问一下，锂电池放电倍率大容量小又是为什么呢

cooldiy_cn · 发表于 2013-9-24 23:52

吴达小铺发表于 2013-9-24 23:09

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学习一下，标题是不是有点小失误

感谢纠正

cooldiy_cn · 发表于 2013-9-24 23:54

hilloo 发表于 2013-9-24 23:12

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请问一下，锂电池放电倍率大容量小又是为什么呢

因为内阻和极化的影响使放电曲线整体下移了。这样一来如果截止电压还是相同的自然就会减少放电容量了。
上面的说法限于新电池，因为新电池的极化不太厉害基本上极化电压和电流是线性关系
如果是旧电池过放电池之类的，由于老化极化会很明显，这样极化电压和电流不是线性关系，此时放电容量减少的主要原因是电化学反应的速度跟不上放电的速度使一部分电无法放出

hilloo · 发表于 2013-9-25 00:03

cooldiy_cn 发表于 2013-9-24 23:54

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因为内阻和极化的影响使放电曲线整体下移了。这样一来如果截止电压还是相同的自然就会减少放电容量了。 ...

谢谢，虽然不太懂，呵呵

jasonlang · 发表于 2015-2-2 13:58

涨姿势了！

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