|
|
本帖最后由 2n3055 于 2020-3-22 11:00 编辑
翻看坛子里拆锂电池的帖子不少，不过大多都是拆18650锂电池或者拆软包装锂电池的
今天拆一个锂-二氧化锰电池给大家看看
所谓锂电池是一个庞大的电池家族。平时常见的18650，26650这些电池，一般都是可充电进行反复使用的二次电池
但是在锂电家族中，还有一些一次性锂电池，这种电池虽然并不是很常见，但是它们的应用却也十分广泛
和平时市场售卖的碱性电池、锰锌干电池相比，这些一次性锂电池往往都是身居幕后，你看不见它们
它们很少出现在零售市场，即便有，型号也是寥寥无几，如果说非要找到它们
应该就是过去胶片相机常用的CR123电池和电脑常用的CR2032扣式电池了
锂-二氧化锰电池，是一次性锂电池中的非常成熟也是应用非常广泛的一种
如果追溯历史，国内在1979年就有研制成功的扣型锂-锰电池出现，到上世纪80年代中期
又有研制出圆柱型锂-锰电池，只是那时的应用和产业化并不像现在那样广泛而已。
这种电池有很多优点：
1、能量密度高，现在可以做到近300Wh/Kg
2、电压高，一节电池电压就3V了
3、支持大电流放电
4、自放电小，可以长时间储存不变质，比如今天拆的这个可以储存10年
首先请出今天的主角，日本松下公司生产的CR-AGDCF2QN型电池
这是一个由2节相同的电池构成的电池组，标称电压3V
一般对于一次性锂电池来说，想知道电池类型最可靠的方法就是查看厂家提供的数据手册
简单的方法是看标称电压，一般标3V的一次性锂电池通常是锂锰电池
标3.6V的一次性锂电池通常是锂-亚硫酰氯电池
拆掉外皮
可见里面是两节松下的CR-AG电池构成，
CR-AG是松下的长寿命锂-锰电池，电压3V，容量2400mAh
按尺寸算是17455
两颗并联容量4800mAh
电池上的标称信息
用打字标注这是工业产品，不得零售，带有禁止充电的警告
表明了这是一次性锂电池
上面的警告是有起火和爆炸的风险
不得拆解，不得火烧，不得和其它电池混用等等
电池做工很精致
引出线都是压接的
电池线先压接在一个焊片上，然后再点焊到电池的汇流片上
两个电池并联
负极线经过正极的地方，专门加了一截套管加强绝缘
下面准备拆解电池
拆解电池，是有风险的行为的，首先，电池厂家明确说了禁止拆解
其次，电池，是将化学能转化为电能的设备，内部必然含有较高活性的化学物质
这些化学物质接触人体，有可能造成伤害
毛公教导我们说：实事求是，是Marx主义的根本观点，是认识世界、改造世界的根本要求。
“实事”就是客观存在着的一切事物，“是”就是客观事物的内部联系，即规律性，“求”就是要去研究，去探索。
坚持实事求是，就要深入实际了解事物的本来面貌。要透过现象看本质，从零乱的现象中发现事物内部存在的必然联系，
从客观事物存在和发展的规律出发，在实践中按照客观规律办事
因此，拆解前，有必要了解电池的构成原理。
锂-锰电池，正极为二氧化锰，负极为金属锂
电解质为溶解在有机溶液中的高氯酸锂
在放电时，作为负极的锂单质放出电子，变成锂离子跑去正极
正极的二氧化锰接收负极来的锂离子和通过外部负载过来的电子变成MnO2（Li）
其中，电子的单向流动就是放电的电流
拆开电池外皮
电池顶上，有一层半透明的结构
一开始以为这是一个分开正负极的绝缘胶圈
结果发现不是，这是灌的胶啊，像果冻一样的东西
这要比胶圈的防护效果好多了
因为电池内含有易挥发的有机电解液，因此，电池拆解挪到室外进行
用钳子咬开电池的封口
这电池因为泡过水，所以生锈了
打开盖子，可以看见，电池的构造是卷绕的
外壳很薄，用钳子可以像撕纸一样把它撕开
抽出电池芯
这里有一个细节，抽电池芯的时候，非常容易就抽出来了
似乎电池芯和电池外壳没有什么连接，这是为什么？后面会揭晓
电池钢筒内部，可见底部的垫片和负侧边的负极引出线
电池外壳全家福
负极钢筒，正极盖帽，中间的隔离垫片
其中，正极盖帽中央装有安全阀，电池压力过高时可以及时排出电池内气体
开始拆电池芯，一股刺鼻的气味飘了出来
这还是在室外，要是在室内肯定会造成严重污染
电池芯的结构，非常简单，一层白色塑料膜，裹着一个黑色条带，没有什么了
请注意看，那个白色塑料膜，是双层的
这就是那黑色条带
结构是不锈钢网，黑色的物质，就是构成正极的二氧化锰
二氧化锰，是粉末结构的，因此，用不锈钢网作为载体
将二氧化锰涂敷在上面，正极引线，从不锈钢网上面引出
正极说完了，下面再来说说负极
很遗憾的说，这个电池已经没有负极了，为什么？
因为锂锰电池中，做负极的金属锂在电化学反应中会不断溶解，
什么时候负极溶解完了，电池寿命也就终结了
这拆的是没电的电池，因此，基本上就看不见负极了
虽然负极已经溶解了，但是我们还能找到一些蛛丝马迹
首先看看从电池中包裹正极的那个白色塑料膜
这个塑料膜是双层的，两层中间，夹有一条很窄的金属带，这就是负极的汇流线
抖一抖，从塑料膜中飘出来几片银白色的金属箔片
Bingo！这就是作为负极的锂箔了
和正极比比，作为负极的锂箔，就剩下这么点了，剩下的，都参加了电化学反应
变成锂离子跑去阳极了
为了验证一下这是不是锂材质的
做一个简单的试验：大家都知道，锂是可以和水反应的
这就是为什么锂电池不能采用水性电解液的原因
如有不懂，请咨询高中化学老师
于是找了几滴水
滴在上面，顿时发生剧烈反应，产生大量气体，这是锂箔没错了
至此，锂锰电池的结构就搞清楚了
那个白色的塑料膜，也不是一般的东西，这是锂电池中的多孔隔膜
看着是简单的塑料纸，实际上面有无数可以供锂离子通过的微孔
平时，作为负极的锂箔被微孔隔膜包裹，和正极卷绕在一起
锂箔连接引出线，再焊接在电池外壳上面
电池寿命终结后，负极土崩瓦解，所以这就是为什么先前抽出电池芯的时候
感觉电池芯和电池外筒没有连接的原因
至此，拆解完毕
从拆解的结构看，这种锂电池确实不能充电反复使用
究其原因，并非电化学反应不能逆向进行
而是充电时，不能保证负极锂层还原出来的形态，或许，就失控了
最后提醒：电池拆解有风险，操作需谨慎
完，谢谢观赏
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
x
打赏
-
查看全部打赏
|
[复制链接]
IP归属地
雷达卡
发表于 2020-3-22 09:57:45
提帖卡
置顶卡
锁帖卡
解锁卡
显目卡
千斤顶
发表于 2020-3-22 10:23:23
