锌碳电池
碳锌电池在过去100年期间受到普遍使用的。一般有两个锌碳电池的种类一般可用 - leclanche电池和氯化锌电池。这两者都是主要电池。这款电池是发明的Goerge Lionel Leclanche.1866年。这是第一种电池，其中使用氯化铵等低腐蚀性电解质。在此之前，仅使用强矿物酸作为电池系统的电解质。
在该电池单元中，将一个玻璃罐用作主容器。将容器填充有氯化铵溶液作为电解质。将合并的锌棒浸入该电解质中作为负极或阳极。在该leclanche电池单元中，多孔罐用一体的二氧化锰和碳粉末填充一个混合物。将碳棒插入该混合物中。
多孔罐以及混合物和碳棒用作正极或阴极，将其置于Jar中的氯化铵溶液中。在1876年，Leclanche本人提高了他自己的原型设计碳锌电池。在这里，他将树脂胶粘合剂与二氧化锰和碳粉混合，通过液压形成压缩的固体块混合物。由于这种阴极混合物的固体结构，在莱克兰什电池中不再需要多孔锅。1888年，Carl Gassner博士进一步发展了Leclanche细胞的构造。在这里，他使用巴黎石膏膏和氯化铵作为电解质，而不是液态氯化铵。他没有把一根锌棒插入玻璃容器的电解质中，而是用锌本身制造了这个容器。因此，这个容器也作为电池的阳极。他将氯化锌-氯化铵饱和布包裹在圆柱形阴极混合块上，尽量减少电池内的局部化学反应。
后来他在电解质混合物中用小麦粉取代了巴黎的石膏。这是干燥锌碳电池电池的第一款商业设计。这不是旅程结束。LECLANCHE电池进一步开发，以满足20世纪20年的持续市场需求TH.世纪。后来改用乙炔黑碳作为阴极集电剂。这比石墨导电性强。在分离器设计和通风密封系统方面也做了一些改进。
在1960年之后，在氯化锌电池电池的发展中，有更多的努力。这也是一个流行的版本碳锌电池。这里用氯化锌代替氯化铵作为电解质。这是为了在重排放应用中提供更好的性能而开发的。换句话说，氯化锌电池是一种改进后的电池，可以替代莱克兰什电池在高排水的应用。
碳电池锌中的化学反应
在leclanche电池单元中，锌用作阳极，用作阴极，用作氯化铵用作主电解质，但电解质中存在一些百分比的氯化锌。在氯化锌电池单元中，锌用作阳极，用作阴极，用氯化锌作为电解质。
在两种锌碳电池中，在放电过程中，锌阳极都参与了氧化反应，每个锌原子都参与了氧化反应，释放出两个电子。
这些电子通过外部负载电路到达阴极。
在莱克兰什电池中，氯化铵(NH4.CL）以电解质混合物存在于NH中4.+和Cl.-。在阴极MnO2将减少到Mn2O.3.与铵离子反应（NH4.+）。除了mn2O.3.该反应也产生氨（NH3.）和水（h20)。
但是在这个化学过程中，一些铵离子(NH4.+）通过电子直接减少并形成气态氨（NH3.)和氢(H2）。
在锌碳电池中，氨气进一步与氯化锌(ZnCl2)生成固态锌氯化铵和气态氢与二氧化锰反应生成固态二氧化锰和水。这两种反应可以防止电池放电时气体压力的形成。
整体反应是，
氯化锌电池是一种改进的碳电池版本。这些电池通常标记为重型电池。氯化锌细胞仅含有氯化锌（ZnCl2）粘贴作为电解质。这款电池提供更多的电流，更多电压比一般用途锌碳电池更多的寿命。阴极反应是，
整体反应是，
锌碳电池的电压额定值
锌碳电池的标准电压额定值由电池单元中使用的阳极和阴极材料的类型确定。在碳电池电池中，锌是阳极材料，二氧化锰是阴极材料。锌的电极电位为-0.7伏，而二氧化锰的电极电位为1.28。
因此，每个电池的理论电压应为- (- 0.76)+ 1.23 = 1.99 V，但考虑到许多实际情况，标准锌碳电池的实际输出电压不超过1.5 V。
锌碳电池电池芯的能量密度
阴极材料的摩尔重量，二氧化锰是87g / mol。这里在电池的反应中发现，两个电子减少了两种二氧化锰分子。因此，根据法拉第的常数28.6α，可以通过完全减少一摩尔或87g二氧化锰来提供。因此，需要87/26.8 = 3.24克二氧化锰来提供1 AH电力。
阳极的摩尔重量，材料锌为65g / mol。在电池的反应中，发现两个电子氧化一个锌原子。因此，根据法拉第的常数28.6α，可以通过完全氧化1摩尔或65 / 2g或32.5g锌来递送。因此，32.5 / 26.8 = 1.21g锌需要提供1〜AH电力。
锌碳电池的总能量密度为3.24g / ah + 1.21g / ah = 4.45g / ah = 1 / 4.45 ah / g = 0.224 ah / g或224 ah / kg。这是绝对的理论计算，但在实践中，许多其他材料如，电解质，炭黑，水被包括在电池中，其重量不能省略。除了这些许多其他实际情况之外，还将在电池中考虑。考虑到所有内容，实际低放电leclanche的电池电池具有75 AH / kg的能量密度，对于重型和间歇放电电池的能量密度约为35Ah / kg。
锌碳电池的种类
正如我们早些时候所说，有两个锌碳电池的种类。
- LECLANCHE'电池
- 氯化锌电池。
再次Leclanche的电池是主要的两种类型，通用细胞和重型电池。
在通用低成本leclanche'电池中，纯锌用作阳极，氯化铵用作主电解质，百分比氯化锌。这里使用天然二氧化碳矿石用作阴极材料。这些电池通常使用比其性能更重要的因素。
目前，重型莱克兰什电池的应用以氯化锌电池为主，但仍有一些厂家在生产重型莱克兰什电池时，加入电解二氧化锰或化学二氧化锰，再加入二氧化锰矿作为阴极。
在一般用途氯化锌电池中，用纯锌作为阳极;氯化锌用作电解质。有时在电解液中加入少量氯化铵。这里也使用天然二氧化锰矿作为阴极材料。
对于工业重型应用，电解二氧化锰添加到天然矿石二氧化锰阴极。这些电池正在与重型Leclanche电池进行成本竞争。与Leclanche电池相比，这种电池漏电少。
在超重型氯化锌电池中，在氯化锌电解液中加入少量氯化铵。氯化锌的加入量应小于阴极重量的1%。阴极材料中以电解液锰氧化物代替矿石锰氧化物。这些电池使用涂有交联或改性淀粉的纸隔膜，这增强了它们在电解质中的稳定性。额外或超重型的氯化锌电池被用于要求高性能的场合，即使成本很高。它在低温下表现良好，而这在莱克兰彻电池中是不可能的。
根据尺寸的碳电池类型
| 尺寸 | 重量 | 直径 | 高度 | 参考图 |
| N | 6.2克 | 12毫米 | 30.2毫米 | 
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| AAA. | 8.5克 | 10.5毫米 | 44.5毫米 | 
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| AA. | 15克 | 14.5毫米 | 50.5毫米 | 
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| C | 41克 | 26.2毫米 | 50毫米 | 
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| D. | 90克 | 34.2毫米 | 61.5毫米 | 
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| F | 160克 | 34毫米 | 92毫米 | 
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| 不——6 | 900克 | 67毫米 | 170毫米 | 
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碳电池锌的优点和缺点
的优点碳锌电池可以列出如下。
leclanche电池的优点
- 这种电池单元的成本非常低。
- 这些细胞的各种形状，尺寸和容量易于使用。
- 传统的可靠性。
leclanche'电池的缺点
- 其能量密度相当低。
- 它在低温下提供了不良的服务。
- 漏电差电阻。
- 无法在高电流漏极应用中有效执行。
- 自我生活不是很好。
- 其电压稳定地排放。
氯化锌电池的优点
- 氯化锌电池中有更高的能量密度。
- 氯化锌电池在大放电条件下效率高。
- 它具有更好的低温性能。
- 漏电耐漏。
碳电池缺点
- 这种电池的充气率更高。
- 这更具氧气敏感。
