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鹽水電池——一種非常時期的好電源

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年11月27日  

最常用的電池,是干電池。


最普遍使用的是鋅錳電池,外殼是鋅,中間是碳棒和混合二氧化錳和各種化學物質的活性炭,電解質是糊狀的氯化銨或堿性的氫氧化鉀。


干電池之所以叫干電池,是因為還有一類電池叫濕電池。


最早的伏打電池就是一種濕電池。二個金屬片,放在鹽酸和硫酸溶液里。


干電池最大的好處,是不會有液體倒出來,使用非常方便。所以日常大家都用干電池。


但是濕電池也沒有消失,比如鹽水電池,幾十年來一直在發展。


2


鹽水電池的主要用途是在海水里使用,把海水當電解質。


海水當電解質有很多好處:首先是它可以源源不斷把化學放應生成的各種物質沖走,產生的氫氣可以讓它從海水和空氣里排走,而不是用二氧化錳把它變成水。系統是開放的,無論多少氫氣都不需要擔心。


而干電池的體積只能容納有限的化學藥品。


干電池的外皮是鋅做的,很薄。為什么不做厚一點以提供更多的電量?因為即便鋅片還有,里面的其他藥品消耗完了,再厚的芯片也沒用。


但是海水電池沒這個問題,海水是體積無數大的電解質,可以容納無數氣體,沖走無數反應產物。


在海底科學儀器和設備中,經常用鹽水電池。一大坨金屬溶解在海水里,可以提供幾年到幾十年的電能。


小型的鹽水電池只有零點幾瓦到幾十瓦,而大型的鹽水電池可以為海底提供超過一百千瓦的能量。


3


鹽水電池可以用很厚的金屬當極板,可以提供很多的能量。平時不需要攜帶電解質,體積很輕。由于沒有電解質腐蝕,儲存幾十年上百年也不會變質。


作為應急電池,鹽水電池與其他電池比,有極大到優越性。其他電池,無論是一次性干電池、鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池,若是存放幾年不充電,基本上就完全沒電。等到發生突發性的停電事故,卻沒有備用電源可用。


這時候鹽水電池就派上了用場。你只需要在里面加點鹽,加上水,就可以源源不斷地發電。


若是使用時間久了,鹽水可能會被氫氧化鋁或氫氧化鎂變成糊狀,把這些糊狀物洗干凈,再加入新的鹽和水,又可以用。如果極板是很厚的鋁板、鎂板、鋅板,就可以一直長期使用,直到完全溶解為止。


在一些救生艇和海水救生設備上,經常裝有鹽水電池供電的閃爍求救燈。一旦掉入海中,電池立即自動開始工作,而不是像別的設備一樣需要經常檢查電池是否有電。


這些年,美國研發了很多海上設備專用的鹽水電池,用復雜的合金材料提高效率、充分利用海水的自動清潔、防止牡蠣藤壺之類的生物黏附覆蓋,都取得了很多進展。


4


日本政府為民眾提供的應急包里,也采用了一種精心設計的鹽水電池應急燈。


一旦發生地震之類的災害,會瞬間斷電,陷入一片黑暗。若是沒有照明,就無法逃生、拯救和疏散。


由于長期的和平,長期不缺電,大多數人家里都沒有足量的電筒和電池,也很少有應急燈,即便找到電池,也經常是幾年前的,早已沒電。


這時候鹽水電池燈就有了巨大效益。只需要打開鹽包,加入水,就可以源源不斷提供一百二十到二百小時的照明。


為了縮小體積,做成密封袋結構,只有極小的體積,平時不占地方,可以放在求生背包里隨時攜帶。


使用的時候,電池放出的氣體讓袋子鼓起來,成為可以獨立支撐的充氣結構。袋子上還有二個出氣口,自動控制氣壓,讓袋子不會脹破,也不會塌扁,一直維持最合適的形狀。


這種密封袋的鹽水電池應急燈,比那些用大盒子裝水的傳統海鹽水電池應急燈實用很多。


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