碱性锌锰电池常见的问题

碱性锌锰电池常见的问题

作者常年从事质量管理和服务。电池维修工程师的视野不同于复杂的工艺开发工程师。从服务工程师独特的角度，总结了四种类型的碱性电池（电池）反馈，并将电池应用到以下一般问题中。(1)自短路;(2)单节短路;(3)多节被短路;(4)漏液;(5)爆炸。作为需要“轻装上阵”的售后服务工程师,检测手段十分有限。身上经常带着的,是一个能测量电压和毫安电流的数字万用表,两个负荷电阻,两个夹线,自制的电流引线(两片金属粘连但中间绝缘材料隔开)。引线主要用来测量器具的工作电流。笔者简单的工具见图1。1自短路现象发生的可能性自短路,是指电池内部正负极出现短路,将电池电量耗尽的情况。消费者称之为“无电”。优质的碱性电池,自短路现象发生的可能性极低,从外观看上去商标完好无损,没有高温发烫卷曲的收缩痕迹。测量其电压值为零或接近于零。说明电池电量的消耗,并非急性的大电流放电所导致,而是微小电流慢性持续放电造成。解剖电池内部,通常会看到是电池的隔膜穿孔痕迹(明显黑点)。因为隔膜穿孔正负极直接连接反应。2电池在使用过程中遭遇的短路被短路是相对于内部自短路而言的,指的是造成电池短路的原因是在电池的外部的情形。单节电池被短路,使用过程只有一只电池因为外部的原因,或者内外因共同作用而造成电池的正负极直接相连,大电流放电致使电池发热,商标收缩。但其他同时使用的电池的却没有短路。这从电池外观商标收缩程度,及电池剩余电压的高低,都能很直观看出来。单节电池被急性短路时,大电流所产生的高温还会殃及旁边的其他电池。其他电池离被短路电池越远,商标受热卷曲收缩的程度就越轻,另外没短路的其他电池的剩余电压比短路那节电池的高。所以,判断电池是单节被短路,还是多节被短路,需要仔细观察和分析。单节电池被短路的原因,可能是电器具电池舱负极端(弹簧)塞进电池负极底的沟槽(碱性电池封口在电池底部),也可能是电池负极底的商标出现破损,暴露钢壳体,使得电池舱的负极端弹簧在电池正负极之间搭接提供了条件。单节电池被短路事件不一定会有重现性,用户在反馈时电池已经取出,现场被破坏,或者电池短路的高温已经造成电池舱塑料变形。3电池短路的缺陷电器具所用多节电池同时全部出现短路的案例常有发生。从外观来看,同时使用的全部电池商标都有受热卷曲收缩的痕迹,而且收缩的程度基本一致。另外,从电池的剩余电压测试值也相近。多节电池被同时短路,原因肯定不在于电池,而在于电器具。然而要说服普遍消费用户找到电器具导致电池短路的具体原因,却也常常并非容易的事。图2是沈阳某健康会馆一台Bio-Bt-ultimatePlatinum牌美容仪,因仪器内部短路,造成两只电池同时被短路。这类问题有时会用重现性,即再装入新的电池仍然会发烫,但大多时候没有重现性。图3是一个使用大号电池的老式铁壳手电筒。从图我们可以看到,旋转固定灯座的金属铁弹簧一端出现翘起(箭头处),刮破了电池的商标,并接触到电池的钢壳的金属物(正极),因为铁壳手电的壳体是导电的金属,所以出现整个回路是短路,那手电筒里全部电池被短路。铁壳手电筒的这一问题经常发生,在使用普通锌锰电池(即,碳性电池)时,因为碳性电池的结果与碱性电池不一样,一般不会发生短路,但使用碱性电池,则很容易短路。笔者认为,此铁壳手电为老式产品,之前设计以碳性电池为参照。所以这种铁壳的手电筒,不适合使用现在的碱性电池。4漏液的产生原因目前,碱性电池制造工艺技术已日臻成熟,漏液问题鲜有发生。但是从电池工艺上看,电池是封口的装置,只要生产电池的原材料存在液体,电池反应过程会产生气体,电池内部形成气压,电池漏液的可能性就还是会存在。导致电池漏液具体条件有多种,有电池生产制造方面的,如钢壳卷边封口不良,密封圈材料不良或压伤,防爆沟的耐压值偏低等;也有用户使用方面的,比如电池被过度使用,使用过程出现短路,电池装入时被装反,被运输或使用过程出现剧烈冲击或振动等。5目前我国的电池“到”现象电池爆炸是非常严重的质量问题。过去罕有发生,并未引起注意。让它成为敏感话题的原因,国家电池实施推进电池无汞化后,市场上假冒伪劣电池出现的“自爆”。碱性电池,和其他电池一样,也存在着钢壳封口薄弱环节被冲开,即一般意义上所说爆炸的可能性。因为电池在储存和使用中,内部化学反应会产生少量气体;碱性电池反极设计其装载的容器是用拉伸工艺冲制而成的钢壳,封口密封效果比普通碳性电池很多。2005年颁布的国家标准,对碱性电池的安全性能有更严格的规定。照此标准,不单是优质名牌产品,正规厂家生产的电池,在标准规定的实验条件下(可以预见的误用情况下)都不允许发生爆炸。这是因为,这些电池所用的原材料,都经过了极其严格的特殊处理,电池内部特别纯净,储存、使用中产生的气体极少;并且电池内还设计了安全防爆设施,电池内压较大时,能起到卸压作用。但是在非常生产和非正常使用的情况下,电池发生破裂,甚至爆炸的危险性还是可能存在的。2003年中央电视台第二频道曾在《为您服务》节目中,将碱性电池爆炸分为两类。第一类是“有原因”的爆炸,它包括这四种具体原因:(1)电池发生短路;(2)电池工作电流过大;(3)电池被强制充电;(4)电池正负极性装反。以上四种都是非正常使用,都会造成电池发热,温度升高,内部压力急剧增大。当内部压力超过电池封口的束缚力时,且内部密封圈安全防爆阀门又失效时,就有可能发生爆炸。然而假冒伪劣的电池是根本不会考虑国家标准的约束。上述节目总结碱性电池爆炸的第二类就是所谓“毫无原因”的“自爆”,并称“自爆”是假冒伪劣电池的典型特征,是不法厂家粗制滥造、偷工减料造成的恶果。所谓假冒伪劣电池的“自爆”,是指电池在被正常使用时,或正常使用取出后,甚至是没有被使用,在包装盒里,就发生报爆炸。假冒伪劣电池爆炸伤人,尤其是炸伤小孩的事件,就是在这样情况下发生的。因此,假冒伪劣电池因逃避了国家监督检查,其最大的危害,不是在于使用了多长时间,而是容易“自爆”伤人。广大消费者应保持高度警惕,尤其不要让儿童玩耍电池。CCTV-2《为您服务》栏目总结的电池爆炸的第二类,指的是由于电池自身问题引起的“自爆”。和非正常使用发生的爆炸最大的不同就是,电池在“自爆”时并电池体不发热,整个电池是凉态的,这从电池商标上可以明显判断出来。造成假货“自爆”具体原因有:(1)电池正负极材料没有经过严格的电化学提纯处理,含有较多杂质,使得电池在正常使用和不使用状况下,都会产生反应较多气体;(2)电池内部密封系统没有设计安全防爆装置。实际情况也是如此。近些年来,笔者亲自处理的所有电池“自爆”,包括电器的损坏,人身伤害,尤其是炸伤小孩的各起投诉案件,全部都是假冒伪劣电池惹的祸。除了以上常见问题外,接触不良、生锈、器具误判,器具异常消耗,电池被充电等也是具体使用过程中比较常出现的情况。本文内容呈现,是从一个售后服务管理师的视野和角度的所见所闻的总结。本文提到的电池自身的问