鋅銀電池是能量最高的一種水溶液電池。迄今為止，鋅銀電池已經經歷了100多年的發展，鋅銀電池理論能量密度為300W·h/kg，1400W·h/dm3，實際能量密度40~110W·h/kg，116~320W·h/dm3。第一個成功的鋅氧化銀電池系統是1941年由法國亨利·安德烈（Henri Andre）教授發明。目前鋅銀電池的研究方向是進一步改良鋅銀電池的比特性、雙極性設計以及提高活性物質放電密度。
基本介紹
- 中文名：鋅銀電池
- 外文名：zinc-silver battery
- 類型：水溶液電池
- 分類：原電池、蓄電池、貯備電池
- 優點：比能量高、放電效率高
- 缺點：成本高、壽命短
簡介,分類,優缺點,套用,電池保持能力和循環壽命,
簡介
迄今為止，鋅銀電池已經經歷了100多年的發展，鋅銀電池理論能量密度為300W·h/kg，1400W·h/dm3，實際能量密度40~110W·h/kg，116~320W·h/dm3，是能量最高的水溶液電池。1883年，克拉克（Clarke）在理論上描述了第一隻完整的鹼性鋅氧化銀電池。1887年Dun等人發明了第一隻完整的鋅氧化銀電池。第一個成功的鋅氧電池系統是1941年由法國亨利·安德烈（Henri Andre）教授發明，他在《鋅銀蓄電池》論文中描述了他早期工作，並於1943年獲得美國專利。鋅銀電池問世60年後，一次鋅銀電池和二次鋅銀電池在商業、宇航、潛艇、核武器等領域得到了廣泛套用，其可靠性高和安全性好的突出優點是其他電化學體系難以比擬的。一些已開發國家，如美國、英國、法國、日本、德國、加拿大、義大利、俄羅斯等，以及部分開發中國家都在研製和生產鋅銀電池。我國目前主要有六個廠、所可以進行鋅銀電池的研製、設計和生產。鋅銀電池是比特性和電壓輸出平穩最優良的電池體系。目前鋅銀電池的研究方向是進一步改良鋅銀電池的比特性、雙極性設計以及提高活性物質放電密度。
分類
鋅銀電池按工作性質可分為三類，第一類是原電池（或一次電池），第二類是蓄電池（或二次電池），第三類是貯備電池（或激活電池）。鋅銀電池按電池結構和特性可以分為兩大類六種電池，第一類是非荷電態（或乾放式），第二類是荷電態電池。第一類電池是人工激活蓄電池，電池在使用前需要經過1~3次充放電循環才能正常工作。第二類電池又分為乾式和濕式兩種方式，乾式是指人工激活一次或二次電池、自動激活電池，濕式是指原電池、扣式電池、一次二次電池或全密封電池。乾式的主要特點是使用前電池不能輸出電能，需要一個激活的過程；濕式的主要特點是電池在使用前已經具備輸出電能的能力，主要接上用電裝置就可以使用。無論乾式還是濕式，這類電池在使用前不需要充電。鋅銀電池按放電倍率分類可以分為五類。第一類是低倍率電池，放電率小於0.5C；第二類是中倍率電池，放電率為0.5~3.5C；第三類是高倍率電池，放電率為3.5~7C；第四類是超高倍率電池，放電率大於7C；第五類是扣式電池，放電電流最大不超過1mA。鋅銀電池的分類並不是相互獨立的，而是相互聯繫。
優缺點
鋅銀電池具有以下優點：（1）具有很高的比能量；（2）具有很高的放電效率；（3）具有適中的充電效率；（4）具有較平穩的放電電壓；（5）具有較小的自放電速率；（6）具有較長的乾態貯存壽命；（7）具有較好的力學性能。
同時，鋅銀電池也有明顯的不足，其缺點如下：（1）成本很高；（2）壽命較短；（3）低溫性能較差；（4）不耐過充電。
套用
鋅銀電池有以下主要的套用：（1）高倍率型電池：這類電池具有優越的大電流放電性能，可用作各類飛彈運載火箭的控制系統、伺服機構、發動機等設備的主電源，也可用作靶機、各種飛機的啟動及應急電源。（2）中倍率型電池：鋅銀蓄電池的工作電壓非常平穩，在中、低倍率下工作時更為顯著，在飛彈和火箭的遙測系統、外測系統、安全自毀系統及儀器艙中，這類電池得到廣泛使用。（3）低倍率型電池：低倍率型電池不僅電壓平穩，且性能可靠、適用於電壓穩定度要求很高的彈上或箭上儀器，密封式的鋅銀電池還可用作使用壽命為幾天到十幾天的返回式衛星的主電源。（4）新聞攝影電池：鋅銀蓄電池由於其性能穩定、體積小、質量輕、使用維護簡單等優點而被各電影製片廠、中央及地方電視台用作新聞攝影、電視攝影及燈光照明電源。
電池保持能力和循環壽命
鋅銀電池在室溫下，帶電擱置三個月後，放出的電量一般為額定容量的85%。負極上枝晶的生長和隔膜的破裂，使電池的壽命終止，低倍率電池的循環壽命可達100周以上。擴大鋅銀電池套用範圍的關鍵，除了降低其成本之外，還有一個決定性的因素，就是延長鋅銀蓄電池的循環壽命。循環壽命和放電深度有密切關係，由22個容量為8A·h的單體電池組成的電池組，以5%的深度放電時，其循環壽命超過2000周。
