干电池用乙炔炭黑的作用
干电池主要指用得较多的锌-二氧化锰电池,简称锌锰电池。锌锰电池是1868年法国人勒克朗谢发明的,1888年加斯纳开始使锌锰电池的液体组分不流动化而制得了干电池,1925年开始在二氧化锰合剂中使用乙炔炭黑,使干电池的放电和贮存性能显著提
高60年代出现了以氢氧化钾(或氢氧化钠)为电解质的碱性锌锰电池。近二三十年来,镍镉电池、锂电池等新型电池的开发应用,虽然在能量密度、贮存性能、电压精度以及可充电性等方面优于锌锰电池,但在价格性能比方面仍不如锌锰电池,故锌锰电池在市场上仍占主导地位。
干电池用炭黑包括乙炔炭黑、重油造气副产炭黑及油炉法炭黑等。
乙快炭黑因其良好的导电性、高吸液性和高纯净度,在干电池应用中占主导地位;重油造气副产炭黑的导电性、吸液性好,但高纯净度的产品价格高昂因此用得不多;油炉法炭黑价格便宜,但吸液性、导电性较差,故用得也不多。
中国是干电池主要生产国之一,自1980年起,干电池产量一直居世界先位。1990年中国干电池产量为64.2亿只,到1995年已达130亿只,约为世界总产量的1/3,预计到2000年将达160亿只。在195年的干电池产量中,普通锌锰电池仍占90%以上,碱性电池仅占3%目前我国干电池约有半数出口,然而进口产品或品牌也大量挤占国内市场,因此必须提高产品质量档次提高碱性电池生产比例,并增加新型电池的生产。
和干电池生产规模相适应,中国也是乙炔炭黑的主要生产国之一。1997年中国乙炔炭黑生产能力约30kt,产量为20.6kt,而当年世界其他*乙炔炭黑的总生产能力共为62kt。约90%的乙炔炭黑是用于干电池行业。国外使用了一部分比利时生产的、名为 Ensco的低比表面积导电炉法炭黑,1991年用量约为6000。国内部分电池厂除乙炔炭黑外,还掺用了约20%的纯度较低的重油造气副产炭黑。乙快炭黑还有5%用于線胶制品・其余用于塑料、电缆等制品中。
2、干电池的构造及应用炭黑的部位
锌-二氧化锰电池是以锌为负极,二氧化锰为正极,并与适宜的隔膜及电解液组成的一种原电池,目前应用广泛的筒式锌锰电池可分为
四类。
*类是传统的勒克朗谢型电池。其正极活性物质是天然二氧化
锰(MnO2含量70%~75%),电池隔膜是淀粉浆糊隔离层,电解液是以N日,C为主体的NH1Cl、2nC2的水溶液,负极是锌简。这种类型的
电池称“糊式锌锰电池”,因为电解液是不流动的,故又称干电池。它
的性能较差,R20型电池的比能量仅0.08W・h/cm3。
第二类电池称为“高性能电池”。这种电池从1960年开始生产,它与*类电池无甚区别,主要是正极活性物质采....
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