功率型鋅銀電池最佳電解液量研究

張克彪 劉富亮

摘 要：本文旨在通過一系列試驗確定功率型鋅銀電池供電過程所需最佳電解液量。主要通過研究正極板、負極板、隔膜吸液量、以及放電最佳狀態(tài)時所需電解液量。研究結果表明負極板吸液量遠遠超過正極板，單體吸液量以負極板為主;功率型鋅銀電池負極所需電解液量為1.2～2.0mL/g。

關鍵詞：功率型鋅銀電池;隔膜吸液量;電解液量

1 引言

鋅銀電池是20世紀40年代開始研制的一種實用型高比能量、高比功率電池。我國于上世紀50年代末開始研制，相繼開發(fā)了鋅銀蓄電池、鋅銀貯備電池，基本滿足了各時期對化學電源的需求[1]。影響鋅銀電池放電性能的因素較多，其中電解液量是關鍵因素。本文通過研究單體電池放電時電解液量需求情況，揭示功率型鋅銀電池所需最佳電解液量的變化規(guī)律，為工程上設計鋅銀電池電解液量提供參考。

2 試驗

功率型電池是指放電電流密度變化較大，容量要求不高的電池類型。

2.1 單體電池吸液量試驗

單體電池主要由正極板、負極板、隔膜組成?，F(xiàn)分析這幾種材料吸收電解液的飽和量。

選取有代表性的功率型單體電池（1#、2#）稱量其吸液前重量，將極板平鋪到表面皿上，向其中緩慢倒入電解液，直至電解液完全浸泡極板為止。分別稱量浸泡30min，6h，24h后的極板重量，前后質量差即是極板吸收的飽和電解液量。

2.2 單體電池放電試驗

按照鋅銀電池極板通用制造方法制造正、負極板，隔膜為80#+ZWZ，裝配功率型單體電池進行電解液量試驗。通過放電試驗得出功率型電池所需電解液量。電池以1.2A、27A放電，記錄并分析放電數據。

3 結果與討論

3.1 吸液量試驗結果及分析

由2.1試驗方法測試出隔膜吸液量結果見表1。由表可知，按吸液量排序為80#膜

由2.1試驗方法測試出正、負極板吸液量結果見表2、表3。由于正、負極板均為多孔性電極，極板孔率越高越有利于極板吸收電解液。因此，相同骨架尺寸正、負極板吸收電解液量均隨著視密度增加而減少;負極板吸液量遠遠超過正極板，單體吸液量以負極板為主。

3.2 單體電池放電試驗結果及分析

3.2.1 試驗結果

單體電池放電試驗結果見表3。

3.2.2 放電試驗結果分析

①根據上述試驗結果計算單體所需電解液可知，實際放電需求最佳電解液量與理論值相差很大;

②功率型電池放電過程中所需要電解液量相對較多原因是：由于電場的作用和電極反應的進行，電池內部靠離子在電解液中運動而導電。容量型電池的電流密度變化小，內部OH-從正極移向負極的數量能夠滿足外電路電流的輸出。功率型電池，電流密度變化大，小電流放電突然轉換成大電流脈沖的時候，內部OH-從正極移向負極的數量需要大幅度增加，以此來減少由于大電流脈沖產生的濃差極化。否則會導致濃差極化增加，極化內阻增加，電壓下降明顯;

③功率型單體按負極鋅膏的質量進行電解液量計算，所需電解液量約為1.2～2.0mL/g。

4 結論

綜上所述，可知單體電池吸收電解液量情況如下：

①負極板吸液量遠遠超過正極板，單體吸液量以負極板為主;

②功率型電池負極所需電解液量為1.2～2.0mL/g。

參考文獻：

[1]李國欣.彈（箭）上一次電源[M].北京：宇航出版社，1987.