朱彥丞
(山東省實驗中學 250001)
堿性電池隔膜紙的應用
朱彥丞
(山東省實驗中學 250001)
由于堿性電池能夠長時間的放電,并且相對環保,因材在很大程度上得以推廣開來,開始走進千家萬戶。然而,堿性電池的隔膜紙,作為堿性電池生產的關鍵一環,卻常常遇到外觀、機械化生產、原材料、金屬含量等問題。因此,本文將通過對于堿性電池的基本介紹,并以堿性電池隔膜紙的生產要點,來闡述堿性電池隔膜紙的應用。
堿性電池;隔膜紙;應用
堿性電池是堿性干電池的簡稱。一般的堿性電池為堿性鋅錳電池和堿錳電池。和傳統的干電池(鋅錳電池)不同的是,堿性干電池的放電時間更長,可以被廣泛應用于閃光燈、鼠標、電動玩具等需要長時間不間斷工作的帶電體。由于堿性電池之內的電阻相對于一般的電池來說處于一個低值。因此堿性電池往往不含有汞,也成為目前市面上最為環保的電池之一。
2.1 堿性電池隔膜紙外觀的要求
首先,堿性電池隔膜紙的外觀要足夠的平整和均勻。若是堿性電池隔膜紙不夠平整,則可能會導致堿性電池的使用壽命大大縮短。而堿性電池的隔膜紙若是厚薄不一,則更是麻煩,甚至可能導致電池的性能整體下降,所能釋放出的電量也相應減少。當然,隔膜紙如果出現雜質,就同樣會影響到堿性電池的性能。例如,隔膜紙上的雜質若為非導電物質,則可以在其干擾下使得電池的穿透性能明顯不足。隔膜紙上的雜質若為導電物質,則可能會引起電池整體的短路,導致電池漏電,使用者觸電等情況。所以,在堿性電池隔膜紙的實際生產過程中,研究人員會對每一個電池隔膜紙的厚度、均勻程度、平整程度等有一個全方位的考察。只有平整、均勻沒有雜質的隔膜紙才可以被運用于堿性電池的生產和使用中。
2.2 堿性電池隔膜紙耐機械化生產的要求
堿性電池往往被用做民用的干電池。而這種干電池由于生產技術的提升和生產線的自動化等因素的影響。可以說堿性電池已經開始實現大規模的批量化生產和加工。然而,機械加工和裝配避免不了對零件組織的傷害。通常情況下,堿性電池的隔膜紙也需要和其他堿性電池裝配零件一樣,具備一定的抗擊機械加工的能力。畢竟,使用機器加工就脆斷、破裂的堿性電池隔膜紙是不能夠被批量生產的,也就是不能夠被推廣使用的。
2.3 堿性電池隔膜紙原材料的要求
由于堿性干電池通常為鋅錳電池,因此會采用氫氧化鉀融合作為電池的電解質。氫氧化鉀本身具有一定的腐蝕性。因此,在選擇堿性電池隔膜紙所采用的材料之時,一定要充分考慮到電解質的腐蝕性。若是,堿性電池的隔膜紙不能有效隔離流失的電解質,沒有良好的抗堿性能力的話。很有可能造成電池整體結構的破壞,以及堿性電池使用壽命的減少。傳統的堿性電池制作相對粗糙,有時會采用植物纖維的材料制作成為堿性電池的隔膜紙。但是,經過長時間的證明,植物材料制作而成的電池膜沒有良好的防腐蝕能力,容易在堿性電池電解質的影響下發生水解問題,從而達不到隔膜紙應有的效果,嚴重時會導致整個堿性電池的報廢。根據長期的實踐,目前堿性電池隔膜紙生產的原材料不再是植物纖維,而是以PVA等為主流的復合化纖維。以PVA為代表的這類纖維有較好的分散性,纖維相對于植物纖維較為穩定,而且在抵抗堿性電解質方面也有很好的表現。同時PVA等復合化纖維材料的市場價格也相對較低,成為了目前堿性電池隔膜紙用料的主流。
2.4 堿性電池隔膜紙中金屬含量的要求
上文在堿性電池的外觀要求中有關于,堿性電池所含導電物質的說明。其實,在堿性電池生產過程中,要盡量控制銅和鐵的含量。由于銅和鐵作為傳統的堿性電池的雜質,有相對較強的導電效果。這種導電效果的存在,比不導電的其他物質相比更容易使得堿性電池隔膜紙漏電。當然,銅和鐵元素也很容易與電解質中的酸性物質相互反應,加快堿性電池級片的腐蝕速度。因此在實際操作中我們可以采用鹽水脫銅等方法,來保證堿性電池隔膜中重金屬含量數量達標。
隨著時代的發展,堿性電池正在越來越多的領域得到運用。堿性電池的生產和運用也開始從之前的小規模增長到現在的大規模。但是,和傳統電池比堿性電池和堿性電池隔膜都存著生產工藝不成熟、生產成本較貴等問題,等待各位專家學者的解決。
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1004-7344(2016)35-0299-01
2016-12-4