乙炔|乙炔炭黑在干电池蓄电池中的作用( 二 )
第四类电池是碱性锌锰电池 ， 自1965年开始生产至今?正极是电解MnO)2粉 ， 负极是汞气化锌粉 ， 电解液是KOH水溶液 。电池反应机理和电池结构与上述三类电池全然不同 。其性能优于前三类电池 ， 放电时间大约是同类糊式电池的5～7倍 ， 其R20电池的比能量达02w.h/cm ， 且可制成可充电式电池此类电池的电池表达式为(一)Zn/ KOH Mno2(+)从以上各类电极反应看 ， 正极产物都是MnO)OH ， 称为水锰石、而负极产物各不相同 。
二氧化锰正极在干电池中通称电芯或碳包 ， 它是由二氧化锰、乙快炭黑、固体氯化铵和电解液混合而成 。二氧化锰是正极中参与电化学反应的成分 ， 但它的导电性差 ， 故加入石墨和乙快炭黑等导电组分导电组分并不参加成流反应 。石墨和乙炔炭黑皆有导电性 ， 而乙炔幾黑还有颗粒细 ， 非常疏松 ， 表观密度小的特点 ， 其比表面积和吸湿能力大 。加入石墨和乙快炭黑能使电芯中二氧化锰颗粒之间有良好的电子通道 ， 在孔隙中电解液的扩散也比较畅通 ， 从而大大提高二氧化锰的利用率 。一般电芯粉料中二氧化锰含量在80％～89％之间 ， 乙炔炭黑含量一般为10％以上 ， 此外 ， 还加上一定量的一般为干粉量的
17～19％的固体氯化铵以补充成流反应消耗的氯化铵 ， 保持电解液组成恒定 。并加入少量氯化锌 ， 以稳定电芯中的水分 ， 并对电芯的pH值起缓冲作用 。最后加水使电芯水分为17％～18％ 。水是电芯粉料的粘合剂 ， 并保证电芯微孔有良好的导电能力 。但在碱性锌锰电池中 ， 正极的粉料是压成圆环状紧贴于筒体内壁通常用片状石为导电材料以缩小体积池容量 。增大二氧化锰用量 ， 提高电池容量 。
3、乙炔炭的干电池应用性能
为使锌锰电池中液体组分不流动和降低电池的内阻 ， 曾经用过许多不同的材料 ， 如氧化锌、熟石膏、淀粉、木炭粉、焦炭粉、天然石墨细粉和乙炔炭黑 ， 最后是以乙炔炭黑为最适宜的材料 。其原因是:乙烯炭黑结构高 ， 能使电芯合剂成为多孔性的并能多量吸附电解液;乙炭黑导电性好 ， 能降低电池的内阻;乙炔炭黑纯度高 ， 质量均一 ， 能除电池因杂质引起的有害副反应 。与使用石墨粉对比 ， 使用乙快炭黑可以增大二氧化锰和电解液的用量 ， 从而提高电池的放电性能和使用寿命 。现将国外用于干电池的8种炭黑和2种橡胶用炭黑性能对比
表中数据采用的试验方法:水分、灰分、pH值、盐酸吸液量、粗粒分、电阻率、表观密度等项目均按日本工业标准JlSK1469;
辉发分:为干燥试样在真空度＜0.4kPa ， 950C士20C的环境中放量10min的减量;含碳量:以干燥试样为10％减去灰分、挥发分后的差值;ASV(丙吸液量):采用UC公司机械法 ， 10％丙方的水溶液吸附量DBP吸油量:按JISK6221;吸碘量:按JSK1474;BT比表面积:氮吸附比表面积(一点法);平均粒径:在5万倍的电镜照片中 ， 100个粒子的实测平均值结晶性:1/2C(层面间隔) ， c(层厚):行射分析电解液保持性:在铺有滤纸的导电性接受台上放置一个内径为3cm的圆筒测定池 ， 加入50g的合剂 ， 在其上方插入一导电性加 ， 在加压棒和接受台之间施加3V的电压 。然后 ， 以1.6kPa/s的速度对加压棒加压 ， 在接受台和加棒之间流过电流为25mA时 ， 测定其压力 ， 试验中合剂组成为MnO250％ ， 炭黑10％ ， 电解液40％(电解液中ZnCl28％ ， NH4Cl2％ ， 水70％) 。气体发生量:采用和电解液保持性试验同样的合剂组成 ， 将电解液在电解液浸出压力为500kPa下加合剂调配 ， 然后将50g的合剂在500Pa压力下充填到内径为3cm的圆筒测定池中?将5个测定电池放入不透气薄膜袋中 ， 减压密封 ， 然后将袋沉入水槽 ， 测定其体积、然后将袋子在60C贮存120h后 ， 再沉入水槽中测定其体积 ， 体积的增量即为气体发生量 。不纯物:Na为试样灰化后加酸溶解 ， 用原子吸收光谱测定 。S为试样燃烧后以双氧水吸收后用离子交换色层法测定 ， CI以温水抽出后以离子交换色层法测定 。Fe等其他不纯物是在试样灰化并以碱焙融后以高频感应等离子发光分析法测定 。
