手表电池的结构与特性

电池在电子手表中的作用如同机械手表中的发条。它用来供给集成电路、步进电机和显示器件的能量，维持手表的正常工作。对电池的要求是：

（1）单位体积的容量要大；

（2）放电特性要稳定；

（3）内阻要小；

（4）成本要低；

（5）自放电要小；

（6）要无漏液、气胀等。

现在，电子手表中常用的银锌电池⁽¹⁾基本上能满足上述要求。

银锌手表电池的结构是由正极、负极、电解质、隔板、外壳和封口圈等6个部分组成的，如图15-1所示。由于手表中使用的电池其外形常做成钢扣式，故也称扣式电池。电池外壳为正极，其材料通常用不锈钢。负极同时也为电池盖板，一般用铜镍合金制成。隔膜是由一种带有微孔的多层纤维素材料制成。密封圈用尼龙注塑成型。

图15-1　扣式银锌手表电池结构

隔膜把正负极物质严格分开，在隔膜上方填有负极物质和电解液。负极物质由高纯度的锌粉、防蚀剂及胶凝剂混合而成。电解液是氢氧化钠或氢氧化钾溶液。在隔膜的下方填有正极物质，正极物质由氧化银加入5％以上的碳，再加粘合剂加压成型。隔膜能让带电离子（OH）^-通过，而阻止活性物质Ag通过。

密封圈的作用是将正、负电极绝缘，排放化学作用产生的气体，并阻止碱液外泄。

1．手表电池的放电特性

图15-2所示为几种不同电池的放电特性曲线，从图中可以看出，银锌电池的放电电压曲线变化是很平稳的。在通常情况下，对于32768Hz频率的石英电子手表，如果电池放电电压变化0.1V，可以引起手表走时误差0.2s/d左右。在手表整个使用过程中，电池电压的变化量只有0.2～0.3V，故该电池电压的变化对石英手表走时精度的影响并不大。

图15-2　电池放电曲线图

2．手表电池的温度特性

图15-3所示为银锌电池的内阻和温度的关系。

图15-3　银锌电池的内阻和温度的关系

从图中可以看出，银锌电池的低温特性不好，电池的内阻随温度的下降增加很快。在放电时，电池内阻增大，将引起电池内部压降的增加，进而导致电池负载电压降低；甚至影响电子手表的正常工作。