干电池

　　我国干电池技术经过多年发展，其比能量、循环寿命、高低温适应性等问题已有所突破。智研数据研究中心表明，我国正逐渐缩小与国际领先技术的差距，在部分核心技术方面已达到国际水平，并且越来越多地进入国际市场。

简介

　　干电池（Dry cell）是一种以糊状电解液来产生直流电的化学电池（湿电池则为使用液态电解液的化学电池），干电池是一次性电池，是日常生活之中为普遍使用，以及轻便的电池。它们可以使用于很多电器用品上。

　　常见的干电池为锌锰电池（或称碳锌电池，即 dry Leclanché cell）。

　　干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物，所以叫做干电池，这是相对于具有可流动电解质的电池说的。干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域，十分好用。普通干电池大都是锰锌电池，中间是正极碳棒，外包石墨和二氧化锰的混合物，再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊，其构成是氯化铵溶液和淀粉，另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒，也就是负极，电池放电就是氯化铵与锌的电解反应，释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒，锌的电解反应是会释放氢气的，这气体是会增加电池内阻的，而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的。但若电池连续工作或是用的太久，二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了，此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用。但此时若将电池加热，或放置一段时间，它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出。二氧化锰也到了还原恢复，那电池就又有活力了！

　　化学方程式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O

　　切勿解剖干电池！！不可将其置于火上进行灼烧或炙烤。

电池历史

　　1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。

　　1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功制成了世界上第一个电池“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。

　　1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，又陆续有效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。然而在当时，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。

　　干电池的鼻祖在19世纪中期诞生。1860年，法国的雷克兰士（George Leclanche）发明了碳锌电池，这种电池更容易制造，且最初潮湿水性的电解液逐渐用黏浊状类似糨糊的方式取代，于是装在容器内时，“干”性的电池出现了。

　　1887年，英国人赫勒森（Wilhelm Hellesen）发明了最早的干电池。相对于液体电池而言，干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。

选购常识

　　选购干电池时要注意以下几点：

　　1、根据需要选择电池。如：用在闪光灯、相机、MP4、电动玩具等需要大电流输出的器具上，最好选用碱性锌锰电池（L）。用在遥控器、钟表等一般用电需求的器具上，选用普通锌锰电池（S、C、P）即可。

　　2、注意电池的性能价格比，不要只选购国外品牌。事实上，不少国产名牌电池的性能价格比都高于国外同类产品。

　　3、注意电池的储存期。普通锌锰电池保质期为2年。购买时应选择新推产品。碱性锌锰电池和普通锌锰电池的区别电池在常人的眼里分碱性和普通锌锰电池两种。过去人们在日常使用中常感到电池的使用寿命不如想像中理想，这就是碱性锌锰电池和普通锌锰电池的区别。在日常使用中，闪光灯、相机、MP4、电动玩具等这样大流量的电器具最能显示出碱性电池和普通锌锰电池的特点。

　　碱性锌锰电池在分别使用闪光灯次数为144次，照相机胶卷8卷，玩具开动183分钟。这些指数均比同期使用中的普通锌锰电池平均好6.86、4.38、3.81倍，并且在性能价格比也好4.34、2.78、2.41倍。对消费者来说，使用碱性锌锰电池可以合理放心使用的。

电池损害

环境的污染

　　电池对环境污染很严重，一节电池可以污染数十立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，一节5号废电池就可以使一平方米土地荒废。

　　电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞，汞是有毒的。

人体健康的损害

　　废电池中含有汞、镉、铅等重金属有毒物质。人若汞中毒，会损害中枢神经系统，死亡率高达40%；镉的主要危害是肾毒性，还会续发“痛痛病”（引起骨质疏松，软骨病和骨折）同时还是致癌物质；人体食用含铅的食物，会影响酶及正常血红素合成，影响神经系统；

　　废电池在填埋处理一个月内，其金属外壳就会被腐蚀穿孔，废电池中的有害物质就会进入土壤、水体，对环境造成污染。据环保专家测试，如果6吨生活垃圾中混入一粒含汞电池，当这些垃圾进行填埋后，土壤中汞的浓度就会超过安全标准；若废电池混入生活垃圾进入焚烧厂，则其中的汞、镉等金属将会在高温下气化排入大气，使大气环境受污染，影响人体的健康。

　　正常使用时电池中的汞、镉等并不会渗漏出来造成危害。

　　镉为人体不需要元素，人体中的镉是出生后从外环境经呼吸道和消化道摄取而蓄积的。慢性中毒的临床表现为肺气肿、骨质改变与贫血。日本发现某些地区由于长期食用被污染的、含镉量很高的米和水而发生痛痛病（骨痛病），主要病变为骨软化，疼痛始于下肢，后遍及全身直至卧床不起。

　　铬酸盐粉尘及铬酸雾可引起鼻中隔穿孔，部分长期接触者有头痛、消瘦、消化功能紊乱及胃肠道溃疡、轻度肾损伤。铬的致癌问题越来越引起注意，炼铬铁工人肺癌性病率较其他职业的人高。

　　镍通常从饮食中摄入，被认为可诱发肺癌和鼻窦癌，国外曾报道，镍引起的肺癌平均发病工龄为27年。镍中毒主要引起呼吸系统损害，严重者神志模糊或昏迷，并发心肌损害。

　　汞具有脂溶性。可通过血脑屏障进入中枢神经系统。汞分布于各组织器官，时期主要分布于肝脏，进入体内2周后，85%—90%存于肾脏，慢性汞中毒的主要症状为易兴奋症、震颤、口腔炎，轻度中毒有神经衰弱综合症、植物神经功能紊乱，以及急躁、易怒、好哭等，重度中毒时发生明显的性格改变、情感障碍、智力减退。

　　铅主要通过食物、饮料和大气摄入。美国研究认为，人体血铅浓度增加，对健康程度的严重不利影响也相应增加。因为铅不易被排泄，所以它影响肾、肝、神经系统和造血器官，从增高血压（在中年人中增加心脏病发作的危险）、干扰肾功能和生殖功能，一直到不可逆转地损伤大脑。高血铅会使儿童出现行为问题、低智商和精力难以集中。

　　锰为人体必需的微量元素，但吸收过量则可引起中毒，锰可以经呼吸道进入，也可经消化道进入。肝为锰的主要蓄积器官，吸入过量的锰可在中枢神经系统内蓄积，其排出较其他器官为慢。

挑选方法

　　干电池又称一次电池，日常生活中我们经常用到干电池，比如5号7号电池等。干电池都有自放电这一令人讨厌的缺点。自放电除与电池的内在因素有关外，还与环境温度、湿度有关； 超过一定的储存期后，由于自放电，电池的性能就要降低，大量使用干电池，进行挑选是必要的。

　　常用的干电池挑选方法：注意查看生产日期，储存期越短越好；用万用表DC500mA挡测短路电流，此法虽简单但不准确，也不安全，实质是从瞬间短路电流判断其内阻大小，内阻越小越好。

　　若采用两次测量电压法既安全又可靠，将两只2.2V小电珠并联后用导线引出两个夹子，先测出电池的开路电压，再将小电珠夹子夹在表笔上，再测出由池带负载后的申压,比较两次电压的差越小越好。

　　这个方法判别6~9V叠层电池更实用，此时小电珠应串连。除可充电池外其他一次性电池均可行，改用数字电压表测量更准确。

电量检测

　　干电池电量的检测是确保电池性能和使用效率的重要步骤。以下是一些常用的干电池电量检测方法：

一、使用万用表测量电压

　　万用表是检测干电池电量的常用工具，其操作简单且结果准确。

　　1、准备工作：

　　选择合适的万用表档位，通常选择直流电压档（DCV），并确保量程适合干电池的电压范围（一般为1.5V或稍高）。

　　将电池放置在干燥、通风的地方，以免电池表面潮湿影响测量结果。

　　2、测量方法：

　　将万用表的红表笔连接电池的正极，黑表笔连接电池的负极。

　　读取万用表上显示的电压值。如果电压值在1.5V以上（新电池可能稍高），则表明电池电量充足；如果电压值低于1.5V但仍在1V以上，电池电量可能不足，但具体是否能用还需根据设备需求判断；若电压值低于1V，则电池电量基本耗尽。

二、测量短路电流

　　对于内阻较高、容量较小的干电池，可以通过测量短路电流来迅速判断电池状态。但需要注意的是，这种方法可能会对电池造成一定损伤，因此测量时间不宜过长（一般不超过1秒）。

　　测量方法：

　　使用万用表的大电流档（如5A或更高档位），将负表笔连接电池负极，正表笔迅速触碰电池正极并观察表针的运动情况。

　　根据短路电流的大小判断电池电量。新的干电池短路电流应达到一定值（如7号电池不小于1A，1号电池能达到5A以上），若短路电流远小于正常值，则表明电池电量不足。

三、使用负载电阻测试

　　这种方法通过测量电池在承载负荷时电压的下降幅度来估算电池电量。但需要注意的是，这种方法需要在没有施加任何负载的情况下进行，以避免内部阻抗导致的压降失真。

　　1、准备工作：

　　选择一个合适的负载电阻（阻值根据电池类型和需求确定）。

　　2、测量方法：

　　将负载电阻连接在电池的正负极之间。

　　测量电阻两端的电压，并根据电压下降幅度估算电池电量。但这种方法相对复杂且不够直观，一般不建议非专业人员使用。

四、直接试用

　　对于某些设备而言（如遥控器、计算器等），可以直接将干电池放入设备中试用以判断电池是否有电。这种方法简单直观但不够准确，因为不同设备对电池电量的需求不同。

　　注意事项

　　在测量过程中应注意安全操作避免短路或触电等危险情况发生。

　　不同类型和规格的干电池在电量检测上可能存在差异因此应根据具体情况选择合适的方法进行检测。

　　对于长期未使用的干电池建议在检测前先进行充电或激活处理以提高检测的准确性。

　　综上所述干电池电量的检测方法多种多样可根据实际需求选择合适的方法进行检测。