鋅空氣電池

鋅空氣電池

比能	470 (實際值),1370 (理論值) Wh/kg (1.692, 4.932 MJ/kg)
能量密度	1480-9780 Wh/L (5.328–35.21 MJ/L)
功率重量比	100 W/kg
標稱電池電壓	1.4 V

鋅空氣電池，用於助聽器裡面的電池

鋅空氣電池（英語：Zinc-Air Fuel Cell）（不可充電的）和鋅空氣燃料電池（可再充電的）是一類結構特殊的品種。陽極（負極）採用了鋅合金。而陰極（正極）材料，則是空氣中的氧。在儲存時一般保持密封，所以基本上沒有自放電，但一旦使用就會持續釋放。又稱鋅氧電池，有時也被稱為鋅空電池。因為正極（陰極）是直接利用空氣，相對來看能量密度算是高的，其大小尺寸從助聽器裡面的紐扣電池，到從前使用水銀電池的電影攝像機裡面的大型電池，到電動汽車的很大型的電池提供動力。

電池構造

成糊狀的鋅粉在陽極端，起催化作用的碳在陰極。電池殼體上的孔可讓空氣中的氧進入腔體附着在陰極的碳上。同時，陽極的鋅被氧化，這與小型銀氧或汞氧電池的化學反應類似。

• 陰極——是起催化作用的碳從空氣中吸收氧。
• 陽極——是鋅粉和電解液的混合物，成糊狀。
• 電解液——高濃度的氫氧化鉀水溶液。
• 隔離層——用於隔離兩級間固體粉粒的移動。
• 絕緣和密封襯墊——尼龍材料。
• 電池外表面——鎳金屬外殼，具有良好的防腐性的導體。

原理

以下是鋅空氣電池的化學方程式：

• 陽極： 2Zn + 4OH^– → 2Zn(OH)₂ + 4e^–
• 陰極： O₂ + 2H₂O + 4e^– → 4OH^–
• 綜合： 2Zn + O₂→ 2ZnO

通常這種反映產生的電壓是1.4伏，但放電電流和放電深度可引起電壓變化。空氣必須能不間斷地進入到陰極，在陰極殼體上開有小孔以便氧氣源源不斷地進入才能使電池產生化學反應。

鋅空電池的使用

鋅空電池保存的關鍵在封條，除非電池準備立刻使用，否則不能取下電池陰極封條。模擬試驗表明，在室溫條件下，存放一年後電量下降到95％，存放兩年後電量下降到90％，存放四年後電量仍有85％。撕下封條後，電池被激活並開始工作，在室溫環境並不接負載時，根據不同的電池大小規格，3到12周後電池電量下降50%，超過20周電量下降到0-10％。因此鋅空電池適用於在很少幾周內耗用完電池的場合。如果一旦鋅空電池的封條被撕下，空氣就進入內部激活電化學反應，此時即使再貼上封條，電化學反應也會繼續下去直到電量耗盡。

鋅空電池漏液處理

由於鋅空電池內部含有高濃度的電解質（氫氧化鉀，具有強鹼性，強腐蝕性），一旦發生滲漏，將腐蝕電池附近部件，而且這種腐蝕可能是不可修復的，致命的。而且電池上有孔，電池在激活使用後存放時間又很短，所以鋅空電池較易發生電池漏液。使用鋅空電池的場合要及時更換耗盡的電池，經常檢查電池狀況，較長時間不用時取出電池。

參看

• 鋁空氣電池
• 金屬空氣電池
• 鋅溴電池