鋅空氣電池的工作原理

鋅空氣電池以鋅（Zn）為正極、氧為負(fù)極、氫氧化鉀（KOH）為電解質(zhì)。鋅空氣電池地化學(xué)反應(yīng)與普通堿性電池類(lèi)似，其基本工作原理為電池正極上的鋅與電解液中的OH－發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))，釋放出電子。同時(shí)GDE（氣體擴(kuò)散電極或空氣負(fù)極）反應(yīng)層中的催化劑與電解液及經(jīng)由擴(kuò)散作用進(jìn)入電池的空氣中的氧氣相接觸，吸收電子，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(正極反應(yīng))。但鋅空氣電池充電過(guò)程進(jìn)行得十分緩慢，通常鋅空氣電池正極的鋅板或鋅粒，在放電過(guò)程中，被氧化成氧化鋅而失效后，一般采用直接更換鋅板或鋅粒和電解質(zhì)的辦法，使鋅空氣電池完全更新。

鋅空氣電池的基本特性

●充電特性

鋅空氣電池的充電模式，打破了普通蓄電池的常規(guī)充電模式，采用機(jī)械式更換電池的鋅板或鋅粒的"充電"模式，整體更換鋅空氣電池的活性物質(zhì)，將整個(gè)鋅空氣電池進(jìn)行更換，電池不再需要花很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)充電，更換一塊20kWh的電池塊只需要1分40秒。只要在公路沿線設(shè)置鋅板或鋅粒匣以及電解質(zhì)器匣的機(jī)械式整體更換站，其效果如同現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的加油站，直接"充電"，可以為用戶(hù)提供很大的方便。

●放電特性

鋅空氣電池具有大電流持續(xù)放電的能力，能夠滿足EV快速加速和連續(xù)爬坡的要求。

●自放電率

鋅空氣電池的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，要與空氣中氧氣發(fā)生作用，只要阻隔空氣進(jìn)入鋅空氣電池即可使鋅空氣電池的電化學(xué)反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，可以使鋅長(zhǎng)時(shí)期保持其活性。實(shí)際使用時(shí)鋅空氣電池的自放電率很低，接近于零，具有長(zhǎng)期保持電能的能力。

鋅空氣電池的特點(diǎn)

●比能量大

鋅空氣電池的理論比能量可達(dá)1350Wh/kg，目前的鋅空氣電池的實(shí)際比能量只達(dá)到180～230Wh/kg，仍然是鉛酸電池的4.35~5.5倍。能量密度達(dá)230Wh/L，也是鉛酸電池的2～3倍。采用鋅空氣電池后，電動(dòng)車(chē)輛能夠明顯地提高車(chē)輛地續(xù)駛里程。

●性能穩(wěn)定

成組的鋅空氣電池具有良好的一致性，沒(méi)有其他類(lèi)型電池的充電和放電的不均勻現(xiàn)象。允許深度放電，電池的容量不受放電強(qiáng)度和溫度的影響。能在－20～80℃的溫度范圍內(nèi)正常工作。鋅空氣電池可以完全實(shí)現(xiàn)密封免維護(hù)，便于電池組能量的管理。

●安全性好

鋅空氣電池能夠有效地防止因泄漏、短路引起的起火或爆炸。鋅沒(méi)有腐蝕作用，可以完全實(shí)現(xiàn)密封免維護(hù)，對(duì)人體不會(huì)造成傷害和危險(xiǎn)。