[实用新型]电池电量完全使用器

说明书

技术领域

本实用新型是有关一种干电池的电压恢复技术，详细地说，特别是指一种干电池电量完全使用器。

背景技术

随着信息与通讯产业的快速发展，各种可携式的电子产品与用电设备已经日趋普及，并且逐渐成为重要的家电与生活用品。然而，这些电子产品的主要能源大多数来自于电池，因而使得电池的使用量日俱增。

关于电池的分类可以通过电池本身的充放电特性与工作性质大致区分如下：

1、一次电池(Primary)是指仅能被使用一次的电池，无法通过充电的方式再补充已被转化掉的化学能，故称为一次电池。此类电池常见的有干电池、水银电池与碱性电池等。一次电池的应用最早也最广泛，市面上贩卖的不可充电电池几乎皆属此类，如钮扣型水银电池、1号、2号以及3电池等等。

2、二次电池(secondary battery)所指的就是可以被重复使用的电池。通过充电的过程，可以使得电池内的活性物质再度的回复到原来的状态，因而能再度的提供电力。这类的电池有铅酸电池(lead acid battery)、镍镉电池(nickelcadmium battery)、镍氢电池(nickel hydrogen battery)、二次锂电池(secondary lithium battery)，以及锂离子电池(lithiumion battery)和高分子锂电池(polymer lithium battery)等。

3、燃料电池(fuel cell)与前述两者有相当大的不同，又被称为连续电池，特色是阴阳两极并无活性物质的存在，而是通过外部的系统提供，所以只要持续地提供活性物质，电池就可以持续的放电。在阳极部分，真正进行氧化反应的是空气或是氧气；而阴极部分则是以氢或者是媒气等为主。此类电池如氢氧燃料电池(hydrogen oxygen fuelcell)等。此类电池尚在发展中，且受限于其较大的体积，主要用在发电机组上或最为备用能源。近来由于技术的提升，有逐渐小型化的趋势，并运用于电动车辆等领域。

其中常见的一次电池为锌锰干电池，即干电池或碳锌电池，是一种以锌为阳极，阴极则为碳棒加上活性物质二氧化锰，电解质由氯化氨、氯化锌、淀粉等组成。在25℃时可以提供1.5V左右的电压值。此种电池的发展相当的，约在1862年由法国人G.Lechance所创作；虽然发展的早，但因为具有价格便宜、制造容易、自放电率低、高重量能量比(50～80wh/kg)及携带方便的优势；所以在一次电池中，仍然是产量最高、用途最广的一种。

尽管技术发展已久，但还是有功率过小的缺点，使得该种电池并不适用于大电流的放电；此外，放电过程中也有着电压不稳的问题。锌锰干电池的开路电压会因为储存时间的长短及阴极二氧化锰的性质不同(有电解二氧化锰、天然二氧化锰等)而改变，范围大概在1.50～1.80V之间。如果所使用的是电解的二氧化锰，因为纯度以及活性较高的关系，可以提升电池的电压与电容量。

锌锰干电池的保存相当重要，若放置于高温潮湿的环境中，会使得阳极的锌产生腐蚀而进一步的造成严重的自放电情形。此外，锌锰干电池的密封良好度也相当重要；倘若密封情形不佳，电解液中的水分将会挥发掉，使得电池无法放电，另一方面也可能因为氧的进入电池而造成自放电率加剧。

另一种常见的一次电池为水银电池，因为电解液为碱性故属于碱性电池，常见的形状除钮扣型外亦有圆筒型。负极使用90％的锌粉与10％的汞制成，正极则为80～95％的氧化汞与5～15％的石墨组成，电解液是35～40％的氢氧化钾溶液。此类电池放电平稳、开路电压也非常稳定、易保存且有相当高的体积能量比，于25℃时具有1.34V的放电电压，因此，水银电池适用于助听器或照相机上。

而传统的观念与技术上均一致认为一次电池的不可充原理，因工业协会规定情况下产生的一次电池受限于反应物材质及电学原理为一种不可充电的电池。制造电池必须在安规内生产，生产的合格电池必须安规检验通过，因检试一次电池是依电池内部化学物质产生的释放，达标准时间的内容量为合格件，此时，因化学物质反应完全燃烧，无化学物质可再度产生能源。

但，现有的电器用品实质启动电压大都在于1.0至1.2V就无法启动电器用品，如MP3播放器(MP3 Player)的启动需单一电池平均值为1.15V，当电池从1.5V使用至1.15V后，就无法再启动MP3播放器，此时消费者就会认定电池没电，必须更换电池。然而事实上，此时电池只是无法启动电子产品，其仍有1.15V左右的电压，且内部化学物质也为未完全反应，并非是电池完全已无电能。