SIEMENS北京电机全国授权一级供应商

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由于碱锰电池的正极只使用石墨做锌锰电池的内阻是比较大的，这与它所使用的材料、电池的结构等因素有关。电池的全内阻包含2个部分，即欧姆内阻和极化内阻。

电池的欧姆内阻包括电池的引线、正负极电极材料、电解液、隔膜等的本体电阻及各部分间的接触电阻，其大小与电池所用材料的性质和电池装配工艺等因素有关，是电池体系和电池工艺的综合反映。欧姆内阻与电池工作时的电流密度无关，完全服从欧姆定律。电池欧姆内阻的大小在很大程度上影响电池的重负荷放电性能，是考察电池性能电池的实际容量主要与两方面因素有关，一是活性物质的填充量，二是活性物质的利用率。很明显，活性物质的量越多，电池放出的容量就越高；利用率越高，容量也越高。因此，提高电池的容量通常从这两方面着手。以碱锰电池为例，21世纪初碱锰电池的容量大幅度提高就是这两方面措施共同作用的结果的一个重要指标。自1860年普朗特发明了形成式的铅酸蓄电池以来，陆续产生了涂膏式富液电池、胶体电池、阀控密封铅酸电池和卷绕VRLA电池等不同结构。目前，铅酸电池中的极板主要有涂膏式和管式两种。所谓涂膏式极板是将铅膏涂在铅合金板栅上而形成的极板；管式正极是在铅合金骨架外套以纤维管，并在管中挤入正极铅膏而形成的极板，在胶体VRLA电池中常常采用管式正极电池的种类不同，欧姆内阻不同。一个中等尺寸的铅蓄电池的欧姆内阻大约为几个毫欧，而一个中性锌锰电池的欧姆内阻可达几百毫欧，一个碱锰电池的欧姆内阻则为几十毫欧。电池的欧姆内阻可用高频率的电流信号进行测量，也可用交流阻抗的方法测量。构成铅酸蓄电池的主要部件是正负极和电解液，此外还包括隔板、电池槽和一些必要的零部件。正、负极活性物质是分别固定在各自的板栅上，活性物质加板栅组成正极或负极。

20世纪下半叶铅酸电池在结构上发生了重大变化。此前，铅酸电池的极板是浸在可流动的硫酸中使用，在电池过充时，氢气和氧气可无障碍释放出来，这样就带来电解液失水，电池需定期维护

在工厂中也会采用测量电池的短路电流和负荷电压的方法去预测电池的负荷性能。短路电流就是将电池的正负极短接，在短接瞬间流过的大电流。例如，LR6型碱锰电池的短路电流可达十几安培。短路电流和电池的欧姆内阻之间存在着一定的对应关系，短路电流越大，一般而言欧姆内阻越小，电池的重负荷放电性能可能会比较好。负荷电压就是电池正负极短接瞬间的工作电压，碱锰电池的负荷电

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压一般在1.5V以上。碱锰电池的重负荷放电能力明显优于中性锌锰电池。近年来，通过改进石墨导电胶、使用膨胀石墨、增加锰环成型压力、增大电池含水量等措施，明显提高了碱锰电池的重负荷放电性能。由于有些提高重负荷放电性能的措施会以牺牲部分电池容量为代价，因此电池有向中负荷应用和重负荷应用领域细分的趋势。但是，由于锌锰电池销售的分散性和多种电器的共用性，这种细分市场的做法存在一定的难度导电材料，而不用乙炔黑，可以压制成致密的锰环，因此在相同的电池空间中，碱锰电池可以填充比中性电池更多的正负极活性物质；同时，碱锰电池的正极采用了电解锰，负极采用了多孔锌粉结构，正、负极的极化均比中性电池更小，活性物质利用率更高，而且KOH电解液的导电能力比中性电解液更强，电池的欧姆内阻更小，所以碱锰电池的放电容量远高于中性电池，可达后者的5倍以上。当电池工作时，由于存在极化，工作电压总是小于开路电压，并且由于放电时MnO2的电极电势持续下降，电池的工作电压也不断地随之降低。当放电电流增大时，电池两电极上的极化也相应增大，电池工作电压更低。工作电压降低的程度决定于两电极的动力学性能以及电解液的导电能力。一般而言，Zn负极的动力学性能好于MnO2正极，而MnO2正极的动力学性能主要受放电产物MnOOH转移速度的限制。由于碱锰电池采用了电解锰、致密的正极锰环结构、锌粉多孔电极结构及KOH溶液良好的导电能力，碱锰电池的重负荷（较大电流）放电能力远远好于中性电池，重负荷（较大电流）放电时工作电压下降速度较慢。

锌锰电池具有电压恢复特性，即电池在工作时，工作电压下降，而在停止放电休息时电压又有所回升。锌锰电池的电压恢复特性产生的原因主要是MnO2电极具有电势恢复特性。MnO2在放电时，由于产物MnOOH在电极表面积累导致电势持续下降，但当停止放电时，MnOOH不再产生，而MnOOH的转移仍在继续，所以MnOOH的表面浓度下降，使得电势得到一定程度的恢复。这种电压恢复特性决定了锌锰电池更适合间歇方式放电，其间放性能优于连放性能。尤其当电池进行较大电流（例如，LR6电池在1.8Ω、3.9Ω或5.1Ω恒阻条件下）的重负荷放电时，连续放电工作电压下降明显，而放电间歇后电压显著回升，可重新进行有效的工作。间歇放电正是某些用电器具的工作方式，例如电动剃须刀就是在类似于5.1Ω恒阻放电条件下工作，每次工作仅需几分钟的时间。另外，照相机闪光灯、电动牙刷、遥控器、收音机、电动玩具、手电筒等其他用电器具也都是以间歇方式供电。再考虑到锌锰电池

另外，碱锰电池的重负荷放电能力也远在中性电池之上，可进行较大电流的放电。