Types et applications des piles zinc-manganèse

Qu'est-ce qu'une pile zinc-manganèse ?

Les piles zinc-manganèse, également connues sous le nom de piles sèches, contrairement à piles rechargeables aaLes piles zinc-manganèse sont des piles primaires qui utilisent le dioxyde de manganèse comme cathode, le zinc comme anode et une solution aqueuse de chlorure d'ammonium comme électrolyte. Les batteries zinc-manganèse présentent les avantages suivants : résistance aux basses températures, longue durée de stockage, grande capacité et aptitude à la décharge de courant élevé.

En fonction de leur structure, les piles zinc-manganèse peuvent être divisées en trois types : les piles en carton, les piles en pâte et les piles à couche mince. Les piles à pâte ont été utilisées dès le début du 20e siècle et constituent actuellement l'une des variétés de piles zinc-manganèse les plus répandues.

Principalement utilisées dans les télécommandes d'appareils ménagers, les lampes de poche, les jouets et les radios à semi-conducteurs, les magnétophones, les horloges, les balances électroniques et d'autres petits équipements électroniques domestiques. La tension de démarrage des piles zinc-manganèse varie en fonction du type de MnO2 utilisé, de la composition de l'électrolyte, de la valeur du pH, etc., généralement entre 1,55 et 1,75V, et la tension nominale est de 1,5V. La température la plus appropriée pour l'utilisation est de 15 à 30°C.

Types de piles zinc-manganèse

Les piles zinc-manganèse peuvent être divisées en piles carbone zinc-manganèse et en piles alcalines zinc-manganèse.

Batterie carbone-zinc-manganèse : la cathode est constituée de tiges de graphite et de dioxyde de manganèse (MnO2), le matériau de l'anode est constitué de paillettes de zinc, et l'électrolyte est une pâte d'amidon de chlorure d'ammonium (NH4Cl) et de chlorure de zinc (ZnCl2). La cathode est constituée de tiges de graphite.

Pile alcaline zinc manganèse : la cathode est du dioxyde de manganèse, l'anode est du zinc et l'électrolyte est le plus souvent du chlorhydrate de potassium (KOH). On peut dire que la pile alcaline zinc-manganèse est un produit amélioré de la pile carbone-zinc-manganèse.

Pile alcaline zinc manganèse vs pile carbone zinc manganèse

En fonction de la structure de l'électrolyte et de l'électrode, les piles zinc-manganèse sont principalement divisées en piles carbone zinc-manganèse et en piles alcalines zinc-manganèse. Les performances globales des piles carbone-zinc-manganèse sont supérieures à celles des piles carbone-zinc-manganèse.

● La capacité des piles alcalines est nettement supérieure à celle des piles au carbone, environ 3 à 8 fois supérieure à cette dernière.
● La capacité de décharge des piles alcalines est nettement supérieure à celle des piles au carbone, et convient mieux aux décharges à fort courant.
● La durée de stockage des piles alcalines peut atteindre 3 à 7 ans, soit 3 à 7 fois celle des piles au carbone.
● Les piles alcalines ont un taux d'utilisation des matières premières plus élevé, par exemple, le taux d'utilisation du zinc est 3 à 8 fois supérieur à celui des piles au carbone.

En raison de la grande capacité de décharge des piles alcalines, les appareils électriques à courant élevé, tels que les appareils photo, les rasoirs et les jouets électriques, peuvent utiliser des piles alcalines. Les appareils électriques à faible courant, tels que les horloges à quartz, les réveils, les télécommandes, les radios, etc., peuvent utiliser des piles au carbone.

Application de la batterie zinc-manganèse

Les performances de la batterie sont conformes aux normes industrielles nationales. Grâce à ses avantages (charge importante, décharge d'un courant élevé, grande capacité, bonnes performances à basse température et résistance aux fuites) et à son coût élevé, elle est largement utilisée dans les applications civiles et industrielles.

Convient particulièrement aux appareils photo flash, aux enregistreurs miniatures, aux caméras vidéo, aux talkies-walkies, aux machines BP, aux rasoirs, aux téléviseurs couleur de type palmaire et aux consoles de jeux, aux jouets, aux télémètres, aux alarmes, aux calculatrices, aux appareils auditifs, aux lampes de poche, aux horloges électriques et à d'autres équipements.

Par exemple, les piles alcalines zinc-manganèse de type AA (n° 5) peuvent être utilisées dans les appareils photo à flash pour filmer en continu 8 à 10 films, alors que les piles sèches ne peuvent filmer que 1 à 2 films et que les piles au nickel-cadmium ne peuvent pas être utilisées. On peut dire que toutes les piles sèches et les piles au nickel-cadmium peuvent être remplacées par des piles alcalines au zinc-manganèse.

Chaîne de l'industrie des piles zinc-manganèse

Les fournisseurs en amont de l'industrie des piles zinc-manganèse sont principalement des fabricants de poudre de dioxyde de manganèse électrolytique, de poudre de zinc, de papier anti-adhésif, de boîtiers en acier, de barres de carbone, de cylindres en zinc et d'aiguilles en cuivre. Les principales matières premières métalliques nécessaires à la production de piles zinc-manganèse sont la poudre de zinc et la poudre de dioxyde de manganèse électrolytique.

Le marché des piles zinc-manganèse en Chine

Sous l'impulsion de l'innovation scientifique et technologique, l'industrie chinoise des piles zinc-manganèse s'est développée rapidement et a progressivement remplacé les piles sèches traditionnelles. La Chine est le premier producteur mondial de piles zinc-manganèse. Ces dernières années, le marché chinois des piles zinc-manganèse a maintenu une offre stable et la production a connu une légère tendance à la hausse.

Ces dernières années, la production de piles zinc-manganèse en Chine n'utilise plus de mercure comme agent protecteur, ce qui réduit considérablement la pollution de l'environnement. Grâce à la sensibilisation à la protection de l'environnement, la demande de piles au zinc-manganèse dans d'autres pays est devenue de plus en plus forte, et la Chine est devenue le plus grand exportateur de piles au zinc-manganèse au monde.

Avec l'approfondissement continu des politiques nationales de protection de l'environnement et des réformes structurelles du côté de l'offre, les piles zinc-manganèse vertes et respectueuses de l'environnement deviendront progressivement le courant dominant du marché.

Certaines petites et moyennes entreprises dont les piles ne répondent pas aux normes de qualité sont progressivement éliminées par le marché, et la concentration de l'industrie des piles zinc-manganèse devrait s'accroître. Selon les initiés du secteur, les piles zinc-manganèse, qui remplacent les piles sèches traditionnelles polluantes, ont connu un développement rapide grâce à l'innovation technologique.

En tant que premier producteur et exportateur mondial de piles zinc-manganèse, l'industrie chinoise des piles zinc-manganèse s'est développée régulièrement ces dernières années, et le volume des exportations a continué à augmenter, ce qui a permis à l'industrie de dégager un excédent commercial. Avec le soutien des politiques nationales, l'espace de marché des principales entreprises chinoises de batteries zinc-manganèse sera élargi, et les batteries zinc-manganèse vertes et respectueuses de l'environnement feront l'objet d'une grande attention. Les principales entreprises chinoises sont Nanfu, Sonluk, Mustang, etc., qui figurent également dans le top 10. fabricants de piles au zinc et au manganèse dans le monde.

Recyclage des piles au zinc et au manganèse

Les piles alcalines zinc-manganèse sont les piles primaires les plus utilisées. Les piles alcalines au zinc-manganèse usagées polluent l'environnement après avoir été jetées, et les gens accordent de plus en plus d'attention à leur recyclage.

Recherche sur le processus de traitement par immersion dans l'eau, calcination et réduction aluminothermique sous vide des piles alcalines au zinc et au manganèse usagées, par l'analyse de la phase et de la teneur en éléments, la forme d'existence de la phase des matériaux traités et le taux de récupération du potassium et du zinc.

Cette étude montre que 99% d'hydroxyde de potassium peuvent être récupérés par immersion de déchets de batteries alcalines zinc-manganèse ; Les phases principales du laitier calciné obtenu après la calcination du laitier de lixiviation à l'eau sont ZnO et ZnMn2O4 ; Le laitier calciné est soumis à une réduction aluminothermique sous vide, qui peut réduire le zinc et le manganèse, et récupérer 98% de zinc. La phase principale du laitier réduit est l'alumine et l'alliage aluminium-manganèse.