本研究之目的,在解決A 型鋅錳電池在45℃儲存下,電池氣化之問題。首先分析產 生氣之成份,並判斷其形成之可能原因,而後擬定對策,使用各種添加劑,以降低高 溫下電池的氣化率。 依據氣體分析結果得知,乾電池氣化之主要成份為氫氣、氨氣、一氧化碳、氮氣及二 氧化碳。氫氣為鋅罐腐蝕而產生,一氧化碳及二氧化碳的來源為隔離紙或炔黑氧化而 來,至於氨氣及氮氣之來源至今尚不甚清楚,可能來自銨鹽之分解。本論文利用不同 添加劑及隔離紙來降低化率,其對氣化成份之改變,經由氣體分析儀得知結果如下: (1)加4.5×10︿-3氯化亞鉛之電池,其氣化成份之最大改變是氫氣量及二 氧化碳量之銳減。 (2)加氫化四乙基銨鹽〔(C2H5)4NCI〕及鉻酸鉀之電池,氫氣量雖會降低, 但二氧化碳量亦會增加,故添加此二項並不利於氣化防治。 (3)含有昇汞之素電池,其氣化成份有3.04×10︿-9mbar的氫氣。以 Po- ly diallydimethyl ammonium chloride 取代昇汞後,氫氣量降為2.01×10︿ -9mbar,是故此類聚合烴基銨鹽之添加可降低氫氣量。 (4)國際牌隔離紙和美製隔離紙,在氣化成份上最大不同,乃是前者之氫氣與二氧 化碳量遠比後者少。 至於不同添加劑對氣化率之影響,從電池儲存於45℃後,根據其重量、高度及閉路 電壓之變化,可判斷該添加劑之應用價值。茲將結果分述如下: (1)亞鉛離子之添加有利於氣化率之降低。在4.5×10︿-5M至4.5×1 0︿-3m亞鉛離子濃度範圍內,以4.5×10︿-3M濃度的亞鉛離子對氣化防 治效果最佳。氯化亞鉛、醋酸亞鉛可降低本系統之氣化率。氧化亞鉛雖然會降低氣化 成份中之氫氣體,但其氧陰離子會造成氧氣量的增加,是故氧化亞鉛會使碳棒突起率 增高。 (2)在1×10︿-4至10︿-2濃度範圍內,銨鹽之最佳添加濃度為1×10 ︿-3。Bz(CH3)NCI 及Bz(C2H5)3NCI都是可考慮之添加劑。 (3)含有昇汞之素電池,45℃儲存下,其碳棒突起0‧014公分,以Poly di- ally dimethyl ammonium chloride 取代昇汞,碳棒僅突起0‧005公分,所以碳 棒突起之防治效果上,此銨鹽優於昇汞。但此聚合烴基銨鹽對電池之其他影響,尚須 進一步試驗。 (4)國際牌隔離紙之氣化防治效果優於美製之隔離紙。 (5)鉻酸鹽以浸泡鋅罐之方式,對氣化率降低量,遠大於鉻酸鹽以添加在電解質液 中之方式。浸泡液之濃度以1×10︿-4M為佳,浸泡時間以1至5小時為宜。如 以浸泡方式使用,則重鉻酸鉀之效果優於鉻酸鉀。
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