锌银扣式电池,以锌为负极,银的氧化物为正极,氢氧化钾(或钠)溶液为电解液的纽扣状微型原电池。
锌银扣式电池 zinc silver-oxide button battery
以锌为负极,银的氧化物为正极,氢氧化钾(或钠)溶液为电解液的纽扣状微型原电池。其最小的体积不足0.05ml。用字母 SR和TR分别代表Zn/Ag2O和Zn/AgO体系,其后面的数字表示电池的尺寸规格。
1961年研制成功锌银扣式电池。1976年以后,由于电子手表、计算器和自动照相机的普及,锌银扣式电池产量急剧增长,全世界年产量曾达到10亿只的水平。近年来由于白银价格的上涨,低档电子产品已逐渐用扣式碱锰电池代替锌银电池,而的电子手表等产品则正在趋向改用寿命更长、价格适中的锂锰或锂氧化铜电池。
电池外壳为镀镍钢壳,兼作正极集电体。壳内与之紧密接触的是正极(阴极)。正极上放有一只正极环,上面顺次放一张隔膜和一张吸收碱液的吸液体。负极盖兼作集电体,是用铜、不锈钢和镍3层复合材料制成,有的在外表面还镀上一层金。盖内装有负极锌膏(阳极)。 负极盖的四周用密封圈与正极钢壳绝缘。将正极钢壳卷边即成为密封的电池(见图)。
电池的正极由Ag2O或AgO(有的还加少量MnO2,占93~98%)和高纯石墨粉(占2~7%)组成;负极由粒度30~100目的汞齐锌粉(含汞5~12%)、凝胶剂(CMC或聚丙烯酸钠)和氢氧化钾(或钠)的溶液调制成。隔膜是一种能抗氧化能阻挡银离子迁移的聚乙烯辐射接枝膜。吸液体一般采用耐碱的维纶和粘胶纤维混合的无纺布,对重负荷使用的电池用多孔性聚丙烯膜和玻璃纸的复合物。电解液为溶有ZnO的6~10N NaOH或7~12N KOH溶液。
锌银扣式电池的电化学反应为:
正极:
Ag2O+H2O+2e-→2Ag+2OH-
负极:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e-→ZnO+H2O+2e-
总反应式:
Zn+Ag2O→ZnO+2Ag
SR体系和TR体系的标称电压都为1.55V,开路电压分别为1.63V和1.87V。其电性能有下列特点:①放电电压平稳,直到活性物质耗尽时电压才急剧下降;②电荷量体积密度大,可达200~400mAh/cm3;③使用温度范围广,在轻负荷下,-10℃时可放出20℃时电荷量的80%;④贮存寿命长,一般为2~3年;⑤在浅度放电条件下,例如与太阳能电池配套用于电子手表中,可作为蓄电池反复充电,长期使用。
目前市售锌银扣式电池的直径为5.8~11.6mm,高度为1.6~5.4mm,重量为0.3~2.4g。常用的SR体系的品种规格见表。
锌银扣式电池主要用于小型日用电子器具,如电子手表、液晶显示计算器和电子游戏机、助听器、微型收音机、照相机、音乐卡片等。