En 1887, el británico Wilhelm Hellesen inventó la primera batería seca. En comparación con las baterías líquidas en ese momento, el electrolito de la batería seca es blanco, no se derrama y es fácil de transportar como el electrolito de batería de litio, por lo que se usa ampliamente. Este artículo explica lo que debe saber sobre la batería seca, la compara con la batería de litio y analiza si la batería seca es peligrosa.
¿Qué es una batería seca?
La batería seca son baterías primarias en fuentes de energía química, también conocidas como baterías de manganeso-zinc o baterías de carbón-zinc. Son dispositivos que dependen del dióxido de manganeso, zinc y electrolitos para reaccionar y obtener corriente. Son baterías desechables. Debido a que el electrolito de este dispositivo de suministro de energía química es una pasta que no puede fluir, se denomina batería seca, que es relativa a una batería con un electrolito fluido.
La baterías seca no solo es adecuada para linternas, radios de semiconductores, grabadoras, cámaras, relojes electrónicos, juguetes, etc., sino también para diversos campos de la economía nacional, como la defensa nacional, la investigación científica, las telecomunicaciones, la navegación, la aviación y la medicina. .
La composición y estructura de la batería seca
La batería seca de zinc-manganeso es batería seca de uso común en la vida diaria.
- Material del cátodo: manganeso (Mn), varilla de grafito natural
- Material del ánodo: hoja de zinc (Zn)
- Electrolito: NH4Cl, ZnCl2 y batería de pasta de almidón.
El símbolo se puede expresar como (-) Zn|ZnCl2, NH4Cl (pasta)‖Mn|C (grafito) (+)
- Electrodo negativo:
Zn-2e-=Zn2+
- Electrodo positivo:
2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
- Reacción total:
Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2+Mn2O3+2NH3+H2OGa
Clasificación de la batería seca
Desde el punto de vista de la composición, la batería seca se pueden dividir en pilas de zinc-manganeso, pilas alcalinas y otros tipos
- Batería de zinc-manganeso
Batería de carbono-zinc, también conocida como batería seca de carbono-zinc, batería de carbono, batería de carbono, batería seca, batería ácida de zinc-carbono. Las baterías de carbono-zinc tienen una carcasa de zinc, que sirve como electrodo negativo de la batería.
- Batería alcalina
La batería alcalina se refiere a la batería que utiliza electrolito alcalino, que en general se denomina batería alcalina, y se refiere a la batería alcalina de zinc-manganeso. En un sentido amplio, los materiales de los electrodos utilizados en las pilas alcalinas incluyen: dióxido de zinc-manganeso, óxido de zinc-mercurio, hidróxido de cadmio-níquel, etc.
La batería alcalina desechable común en el mercado está compuesta de dióxido de zinc-manganeso, que utiliza dióxido de manganeso como cátodo de la batería, zinc como ánodo de carbono y silicio, la solución acuosa de hidróxido de potasio como electrolito.
¿Cómo funciona la batería seca?
La batería seca utiliza dióxido de manganeso como electrodo positivo y el cilindro de zinc como electrodo negativo, que convierte la energía química en energía eléctrica y la suministra a un circuito externo.
Características de la batería seca
Ventajas
- Fácil de transportar y usar: la batería seca es pequeña y liviana, fácil de transportar y no requiere mantenimiento ni adición de electrolitos.
- Almacenamiento a largo plazo: la batería seca tiene una larga vida útil y se puede colocar durante mucho tiempo sin perder demasiada energía.
- Diversas especificaciones y tipos: existen varias especificaciones y tipos de la batería seca, que pueden cumplir con los requisitos de diferentes equipos para los requisitos de energía.
Desvendajas
- Vida útil limitada: la vida útil de la batería seca es relativamente corta y perderá energía gradualmente durante el uso, y debe reemplazarse por una batería nueva.
- Baja densidad de energía: la densidad de energía de la batería seca es relativamente baja, lo que significa que la batería seca con el mismo volumen puede almacenar menos energía eléctrica.
¿Cuánto tiempo puede durar la batería seca?
La vida útil de la batería seca es generalmente de 2 a 3 años, pero la vida específica también está relacionada con factores como el uso, los hábitos de uso, la calidad de la batería y el nivel de uso.
¿Cómo elegir una batería seca de alta calidad?
- Métodos de selección de batería seca de uso común: preste atención para verificar la fecha de producción, cuanto más corto sea el período de almacenamiento, mejor; use un multímetro para medir la corriente de cortocircuito con un bloque DC 5 0 0 m A, este método es simple pero no es preciso, y no es seguro A juzgar por su resistencia interna, cuanto menor sea la resistencia interna, mejor.
- El método de medición de voltaje de dos veces es seguro y confiable. Conecte dos perlas eléctricas pequeñas de 2.2 V en paralelo y use un cable para sacar dos clips. Comparando la diferencia de voltaje entre los dos voltajes, cuanto menor sea el valor, mejor.
- Este método es más práctico para evaluar baterías laminadas de 6 ~ 9 V, y en este momento se deben conectar pequeñas cuentas eléctricas en serie. A excepción de las baterías recargables, hay otras baterías desechables disponibles y es más preciso usar un voltímetro digital para medir.
¿Es dañina la batería seca?
La principal batería seca del mercado es básicamente pilas alcalinas. La batería seca desechables ordinarias que utilizamos en nuestra vida diaria, como las que se utilizan en los mandos a distancia, los juguetes electrónicos, los despertadores, etc. Son básicamente pilas alcalinas sin mercurio, que se pueden desechar junto con la basura doméstica.
Los componentes principales de estas pilas secas son: zinc, dióxido de manganeso, hidróxido de potasio. Las sustancias nocivas de la batería seca mencionadas anteriormente se refieren específicamente al mercurio (mercurio). Sin embargo, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las pilas alcalinas actualmente en el mercado ya han cumplido con los estándares y básicamente no contienen mercurio. Entonces, ¿qué baterías son peligrosas?
- Baterías AAA: baterías AAA que se pueden reutilizar después de la carga. Estas baterías pertenecen a las baterías de níquel-cadmio y níquel-hidrógeno, y el níquel y el cadmio que contienen son metales pesados.
- Batería de iones de litio: se utiliza principalmente en teléfonos móviles, computadoras portátiles, etc. El principal componente metálico que contiene es el litio, pero también contiene metales pesados como el cadmio, el cobalto y el níquel.
- Batería de plomo-ácido: Utilizada principalmente para bicicletas eléctricas, el 70% de este tipo de batería es de plomo.
- Pilas de botón: como pilas de botón de óxido de plata, pilas de botón alcalinas de manganeso, etc.
Batería seca vs batería de litio, ¿cuál es mejor?
Materiales
- Batería de litio: el material de batería de litio es una batería que utiliza dióxido de manganeso como material de electrodo negativo. El metal de la batería de litio es el material del electrodo positivo. Y use una solución de electrolito anhidro.
- Celdas secas: la batería seca es baterías de voltios que usan algún tipo de absorbente, como astillas de madera o gelatina, para convertir el contenido en una pasta que no se derrame.
Estructura
- Batería de litio: adopta una estructura de bobinado en espiral y utiliza un fino separador de baterías de película de polietileno de alta permeabilidad para separar los electrodos positivo y negativo.
- Batería seca: use una varilla de carbono como electrodo positivo, junto con el cilindro de zinc como electrodo negativo, convierta la energía química en energía eléctrica y suministre al circuito externo.
Campos de aplicación
- Batería de litio: ampliamente utilizada en equipos digitales, como motocicletas eléctricas, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos, fuentes de alimentación ininterrumpida para alumbrado público, luces de aviación y pequeños electrodomésticos.
- Batería seca: apta para linterna. Radios semiconductores, grabadoras, cámaras, relojes electrónicos, juguetes y otros campos.
En general, las baterías de litio son más adecuadas para las necesidades de desarrollo contemporáneas.
Por un lado, las baterías de litio tienen una mayor densidad de energía. Puede almacenar más energía eléctrica y también puede adaptarse a varios equipos eléctricos para proporcionar un suministro de energía estable.
Por otro lado, las baterías de litio son baterías recargables que se pueden reciclar, que son respetuosas con el medio ambiente y eficientes.
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