簡介
鋅錳電池鋅錳電池便於攜帶，使用方便，品種齊全，工藝穩定，原料豐富，價格低廉，因而長期保持化學電源產品的主要地位並能持續發展。但是它的比能量低，工作電壓穩定性差，尤其在大電流密度放電時更為明顯。
鋅錳電池用途十分廣泛，可作為電話機、信號裝置、儀器儀表等所需的直流電源，以及照明、收音機、錄放音機、電動玩具、計算器、助聽器、照相機等日常用電器具的電源。
原理
鋅錳電池正極： MnO2+H+ +e→MnOOH
負極： Zn+2NH4Cl→Zn（NH3）2Cl2↓+2H+ +2e
總反應式：Zn+2MnO2+2NH4Cl→2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2↓
由反應式可以看出，正極二氧化錳放電時發生還原反應，使溶液中的H+ 濃度減少，所以電解液的pH值增高，鹼性增大，使二氧化錳電極電位向負的方向移動。負極鋅放電時，發生氧化反應，鋅電極的濃差極化使鋅電極電位向正的方向移動。因此放電時，電池電壓下降。
電化學體系的表示式為：
發展
鋅錳電池是普通乾電池的升級換代的高性能電池產品，有LR6(五號)和LR03(七號)兩種產品電池。產品分普通型(含汞量0?60%)和微汞量(含汞量不大於0?025%)，現正在開展無汞型電池試製。
分類
鋅錳電池①按組合方式分：有單體電池、組合電池和複式電池 3類。單體電池按形狀又可分為圓筒形、方形和扁平形 3種。根據不同的使用要求，由若干只相同型號的單體電池通過串聯或並聯組合在一起的稱為組合電池。如層疊電池就是一種扁平形單體電池串聯組成的組合電池。由兩種不同型號的單體電池組合而成的，稱為複式電池。各國對於鋅錳電池型號的表示方法不盡相同, 其中使用比較普遍的是國際電工委員會第35技術委員會(IEC/TC35)所規定的表示方法。中國採用此法。其要點是：用字母“R”、“S”和“F”分別表示圓筒形、方形和扁平型單體電池；字母后面的阿拉伯數字表示電池的型號，每一型號代表了規定的外形尺寸；組合電池以字母前所置的數字表示串聯電池的個數，並聯電池的個數置於單體電池型號之後，並用短線分開。如：S4、6F22、3R20-4。複式電池的型號，一般用其所包含的組合電池來表示。
②按結構分：採用麵粉、澱粉和電解液形成的凝膠作為正負極間的隔離層的，稱為糊式電池；採用漿層紙為隔離層的稱為紙板電池；採用高分子薄膜材料為隔離層的稱為薄膜電池。
③按電解液的成分分：電解液以氯化銨為主體的稱為氯化銨型（或銨型）電池；以高濃度氯化鋅為主體的稱為氯化鋅型（或鋅型）電池。
④按電池的放電性能分：有普通品 (S)、高電荷量(C)和高功率(P)3種類型。分別置於電池型號的後面,以示區別。如R6P表示R6高功率電池。
原材料
有以下幾種。①二氧化錳：俗稱錳粉。是正極的活性物質，直接參加電化學反應，是決定電池電荷量的主要材料。根據其製備方法可以分為天然二氧化錳、化學二氧化錳和電解二氧化錳。其中電解二氧化錳的電化學活性最高，化學二氧化錳次之。
②石墨：正極原料之一。有顯晶型(俗稱鱗片狀)和隱晶型(俗稱土狀)兩種。石墨不參加電化學反應，有良好的導電性，具有吸附性和粘著性。摻入電芯中可以提高電芯的導電性。它粘著在多孔錳粉的周圍吸收一定量的電液，使電芯保持一定的水分，可充分提高錳粉的利用率。
③乙炔黑：在正極中的作用與石墨相似。它的比重很小、顆粒較細，平均直徑為35～45毫微米，比表面積為60～70m2 /g，導電性僅次於石墨，分散性、吸水性遠優於石墨。
④鋅：負極活性物質，兼作電池的容器和負極引電體，是決定電池貯存性能的主要材料。在鋅片中含有少量的鎘和鉛。鎘能增強鋅的強度，鉛能改進鋅的延展加工性能。鎘與鉛均能提高氫在鋅電極上的過電位，減少鋅電極的自放電，減緩鋅片的腐蝕和氫氣的釋放。鋅片中若含有Cu、Fe、Ni等，將降低H2在鋅電極上析出的過電位，加速電池在貯存過程中的自放電，因此這些有害雜質必須嚴格控制。
⑤氯化銨：是鋅錳電池電解液的主要成分。其作用是：補充放電過程中由於正極反應減少的H+ ；在正極中也加入一定量的固體氯化銨，以補充放電時電解液中氯化銨的減少；增強電解液的導電性。
⑥氯化鋅：用於電解液中。主要作用有：減緩鋅片腐蝕，保持電解液中的水分，破壞澱粉的鏈狀結構，加快電解液的糊化速度，減少正極電芯在放電過程中pH值的提高。
⑦麵粉、澱粉：主要作用是使電解液糊化後成為不流動的隔離層，使它既有良好的離子導電性，又能固定電芯，便於攜帶使用；對鋅片有保護作用，可減緩鋅片的腐蝕。麵粉比澱粉粘性好，粘附力強，保持水分性能好，不易沉澱。所以在配製電解液時，澱粉、麵粉互相搭配使用。
職業病防控
在鋅錳電池生產過程中會產生粉塵、二氧化錳、噪聲，其危害困擾著企業的發展,因此,治理粉塵、二氧化錳及噪聲的危害是控制職業病的關鍵,有利於促進企業的發展。為了解決鋅錳電池製造行業中主要存在的職業病危害因素及治理危害所採取的防護措施的效果,國家規定了鋅錳乾電池生產防塵毒技術要求措施和管理規定。
內容與適用範圍
本規程規定了鋅-錳乾電池生產防塵毒技術要求、措施和管理。
本規程適用於鋅-錳乾電池生產的防塵毒設計和管理。
引用標準
GBJ36 工業企業設計衛生標準GBJ4 工業“三廢”排放標準
術語
1 物料material
指生產乾電池的原材料和半成品。
2 粉料powderyrowmaterial
指生產乾電池用的二氧化錳、乙炔黑、石墨粉、氯化銨等粉狀原料及其混合物。
3 有害物質harmfulsubstances
指原材料和生產過程中所產生的能夠影響人的身心健康，導致疾病(含職業病)的物質。
防塵要求和技術措施
一 防塵要求車間空氣中混合粉塵濃度不得超過10mg/m3，其中二氧化錳粉塵濃度不得超過0.2mg/m3 。
二 防塵工藝措施 粉料的包裝和儲存
1 進廠粉料的包裝材料應具有良好的密封性和強度。
2 粉料應儲存在專用的庫房或場地，嚴禁露天堆放。
3 在集中採暖地區，庫房或場地應位於其他建築物的非採暖季節最小頻率風向的上風側；在非集中採暖地區，應位於全年主導風向的下風側。
4 粉料的包裝袋應集中堆放，統一處理。
防毒要求和技術措施
一 防毒要求1 車間空氣中有害物質的濃度，不得超過表2的規定：
2 產生有害物質的車間班前班後應清理、清掃或沖洗。
3 生產中所產生的含汞廢水濃度超過0.05mg/L(按金屬汞計算)，含鋅廢水濃度超過5mg/L(按金屬鋅計算)時，均應經淨化處理達標後排放。
二、防毒技術措施
1 汞及其化合物
電解液配製車間應有通風設施。其牆壁、頂棚、地面應採用不吸收氯化汞等毒物的材料或塗層，其地面必須平整、密實，並向地漏或排水溝方向保持一定坡度。
2 電解液配製池必須防止滲漏，以免污染地下水。
3 加漿系統應安裝回流裝置，加漿機液位應低於溢流口20mm以上。
4 加漿、糊化工序應設定局部排風罩，罩口風速宜採用0.5~0.7m/s。
5 糊式電池電解液中升汞含量不得超過1‰；紙板電池電解液中升汞含量不得超過1‰，漿層紙中升汞含量不得超過2g/m2，每節R20或R14電池中升汞含量不得超過16mg，每節R6或R03電池中升汞含量不得超過5mg；鹼性鋅錳電池鋅膏中金屬汞含量不得超過6%。
