碱性电池

简介
碱性电池是成功的高容量干电池，也是具性能价格比的电池之一。碱性电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液。其特性上较碳性电池来的优异，电容量大。化学式为:Zn+MnO2+H2O→Mn(OH)2+ZnO。
碱性电池在结构上采用于普通电池相反的电极结构，增大了正负极间的相对面积，而且用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，负极锌也由片状改变成粒状，增大了负极的反应面积，加之采用了高性能的电解锰粉，所以电性能得以很大提高，一般的，同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍，低温性能两者差距更大，碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合，特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD机、大功率遥控器、无线鼠标，键盘等。
选购
碱性电池我国很多人还不熟悉，但它以令人吃惊的速度开始占领市场。它的主要优点就是耐久的电量，一般是普通电池的七倍，另外最初回复时间短，最适合用于照相机闪光灯。输出稳定，而且不漏液，因此一些高级电子产品如BP机，遥控器，电子照相机等规定必须使用碱性电池。另外还有一个小秘密：碱性电池上一般注有donot recharge（不可充电），这是为了安全考虑。另外，电能“耗尽”的碱性电池放置一段时间后又可以恢复一定的电能，所以断续使用碱性电池可以有更长的工作时间。碱性电池识别上可以看是否印有ALKALINE字样或中文“碱性电池”字样。
电极反应式
正极为阴极反应：
MnO2+H2O+e－=MnO(OH)+OH－
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OH－=Mn(OH)4－
Mn(OH)4－+e－=Mn(OH)42－
负极为阳极反应：
Zn+2OH－=Zn(OH)2+2e－
Zn(OH)2+2OH－=Zn(OH)42－
总的电池反应为：
Zn+MnO2+2H2O+4OH－=Mn(OH)42－+Zn(OH)42－
注意事项
(1) 请勿对电池进行充电，这样可能会导致电池漏液或发生危险。
(2) 应注意电池极性，防止错误安装。
(3) 请勿将电池短路、加热、投入火中或试图拆开。
(4) 新旧电池请勿混合使用。
最新技术
可充碱性锌锰电池 （rechargeable alkaline zinc-manganese battery） 可通过充电获得重复使用的一种改进型碱性锌锰电池，简称RAM。该种电池的结构和制造工艺过程与碱性锌锰电池基本相同。
为实现可再充电，该电池在碱性锌锰电池的基础上作了改进：① 改善正极结构，提高正极环强度或加入粘接剂等添加剂，防止正极在充放电时发生溶胀；② 通过正极掺杂，提高二氧化锰的可逆性；③控制负极活性物质锌的用量，控制二氧化锰只能以1电子放电；④ 改良隔离层，防止电池充电时产生锌枝晶穿透隔离层发生短路。
可充碱性锌锰电池的充放电循环性能相对传统二次电池差，充放电制度对电池的循环寿命影响很大。全充放电循环使用寿命只有50次左右。使用该种电池时不可过放电，浅放电可大幅度提高电池的循环寿命。电池的放电反应与碱性锌锰一次电池相同，充电时发生放电反应的逆反应：
MnOOH+Zn(OH)2→Zn+MnO2+H2O
由于电池的循环寿命较短，发展受到制约，全球仅有美国、加拿大的几家公司规模化生产，我国也生产该类电池，但生产量和出口量较小。
特性
容量
碱性电池的容量比碳性电池更高，原因是用作阴极的二氧化锰有较高的纯度同密度，内部零件体积较细（例如电极），也让出空间，有助增加容量，总的来说比碳性电池多3至5倍容量。 但碱性电池的容量会随输出电流增加而变小，例如同一枚电池可以在低输出电流时有3000mAh的容量，但当用在取1A电流的负—载时，容量只会得700mAh，小于原来的1/4。
电压
单一枚碱性电池的电动势（e.m.f），也即在无负载时的电压一般是1.5V，但随不同的二氧化锰及锌氧化物会使电压在1.5V至1.65V之间变化。当接上负载后，随输出电流的增加电压会下降，在一般负载下电压会降至约在1.1V至1.3V之间。
电流
碱性电池所能输出的电流比碳性电池大，却比一般蓄电池小。容量较大的碱性电池能够输出较大的电流，原因是电极面积增加，有更多的物质可以同时产生化学反应。过大的电流会使电池在放电的过程加热升温，一般AA电池可以输出700mA电流不至明显升温，而较大型号的C、D电池可承受更大的电流而不明显升温。
注意事项
漏出电解液
长期放置的碱性电池会漏出电解液，由于电解液是带有腐蚀性的碱性物质氢氧化钾，对眼睛、呼吸道及皮肤会有刺激作用；电解液也会侵蚀金属、破坏电子零件，因此电池漏出的电解液也会破坏使用该电池的产品，特别是电子产品。
不可对碱性电池充电
对碱性电池充电也会使电池漏出电解液，甚或使电池破裂。极小数的碱性电池被设计成可以充电，但只可用相当小的电流充电，要达到明显的充电效果往往要一整日或更多时间，而且可再充电的次数不多，相当不便，所以已经很难在市场上找到。也有些充电器声称可以为普通一般的一次性碱性电池充电，但此类产品并不能对所充电完毕的电池的效能作出保证。
使用同型号、同电量的电池
当用多于一枚电池时，应使用同型号，甚至同牌子的电池；新旧电池应避免混在一起使用。否则会增加漏出电解液的风险。
不使用时需另作存放
当不使用用电池的装置时，应把电池取出，另作存放，避免存放过久而电解液漏出时损坏用电池的装置。
环境保护
在1996年前生产的碱性电池可能含有微量水银，碱性电池已能做到不含水银。因此碱性电池一般可随生活垃圾丢弃，不用刻意回收处理。
市场
2013年前5个月国内碱性电池的总产量为2.55亿支，同比减少4.56%，其中5月产量为5027.79万支，同比下降18.62%。碱性电池月度产量的变化历来波动较大。由于锂电价格下降，预计碱性电池行业的表现难有实质好转。
2008-2013年国内碱性二次电池月度产量 单位：只/月