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常用的乾電池是鋅碳電池,又稱酸性乾電池或碳性電芯。其結構如下圖。
圖片參考:
http://hk.geocities.com/csss4j/pics/pic5.jpg
電池的正極是石墨棒,負極是鋅殼(Zn)。而電解質是氯化鋅(NH4Cl)的漿狀水溶液,通常會加入氧化錳(IV)(MnO2)及一些石墨的粉末。
當外電路接通正極和負極,負極的鋅殼氧化而溶解,變成鋅離子(Zn2+),流入漿狀電解質中,而釋出的電子會經外電路流向石墨棒正極。
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e- ... (1)
當電子經石墨棒流入電解質,電解質的銨離子會被氧化成氨溶液。
2NH4+(aq) + 2MnO2(s) + 2e- → 2NH3(aq) + Mn2O3(s) + H2O
就算不用而長久存放的電池,電解質亦可與鋅殼反應,從而使鋅殼溶解。
Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2(s) → Zn2+(aq) + 2NH3(aq) + Mn2O3(s) + H2O ... (2)
無論是長時間使用 (反應 1) 或存放 (反應 2),鋅殼會因氧化成鋅離子而溶解,令鋅殼愈來愈薄。最後,鋅殼薄至某些位置穿孔,令漿狀電解質流出電池外。
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