Щелочной элемент

Материал из Machinepedia
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
Строка 22: Строка 22:
  
 
Щелочной элемент имеет то же значение рабочего напряжения, что и обычный марганцево-цинковый элемент, но при этом имеет большее значение ёмкости, разрядного тока, срок хранения и рабочий диапазон температур. Щелочные элементы производятся в тех же типоразмерах, что и солевые, и потому могут применяться в тех же устройствах, например, в фонарях, электронных игрушках, переносных магнитофонах. Однако за счёт лучших разрядных характеристик возможно применение их как в устройствах, потребляющих значительный ток, так и в устройствах, потребляющих относительно небольшой ток в течение длительного времени.
 
Щелочной элемент имеет то же значение рабочего напряжения, что и обычный марганцево-цинковый элемент, но при этом имеет большее значение ёмкости, разрядного тока, срок хранения и рабочий диапазон температур. Щелочные элементы производятся в тех же типоразмерах, что и солевые, и потому могут применяться в тех же устройствах, например, в фонарях, электронных игрушках, переносных магнитофонах. Однако за счёт лучших разрядных характеристик возможно применение их как в устройствах, потребляющих значительный ток, так и в устройствах, потребляющих относительно небольшой ток в течение длительного времени.
 +
[[Category:Химическое машиностроение]]

Версия 11:29, 4 апреля 2014


Щелочной элемент

Щелочной элемент – гальванический элемент марганцево-цинкового состава, использующий в качестве катода двуокись марганца, а в качестве анода – цинк в виде порошка. Электролитом в щелочном элементе является раствор щелочи, обычно используется натриевая щелочь. На аноде проходят реакции окисления цинка. Вначале образуется гидроксид цинка, который затем разлагается на оксид цинка и воду. На катоде, в свою очередь, происходят реакции восстановления оксида марганца (IV) в (III). Стоит отметить, что в щелочном элементе питания находится в среднем в 1,5 раза больше двуокиси марганца. Типичными характеристиками щелочного элемента питания являются следующие характрстики:

  • удельная мощность: 100—150 кВт∙ч/м³
  • ЭДС элемента: 1,5 В
  • удельная энергия: 65—90 Вт∙ч/кг.

История создания

Впервые использовать щелочной электролит в химических источниках тока предложили независимо друг от друга Вальдемар Джангнер в 1899 году и Томас Эдисон в 1901 году. Они использовали щелочной электролит в никель-кадмиевых аккумуляторах. В марганцево-цинковых элементах щелочной электролит впервые применил канадский инженер Льюис Урри в середине 1950-х годов, который работал в компании Union Carbide, выпускавшей элементы питания под маркой «Eveready». Льюис Урри использовал наработки Томаса Эдисона. В 1960-м году Урри вместе с Карлом Кордешем и Полом Маршалом получил патент на конструкцию щелочного элемента.

Конструкция

Для увеличения срока хранения в ранних конструкциях элементов производилось амальгамирование цинкового порошка, однако такой способ продления срока хранения элементов делает элементы опасными для использования в быту. Поэтому в современные элементы вводят специальные органические ингибиторы коррозии. Конструктивными особенностями щелочной элемент напоминает также солевой, но основные его части расположены в обратном порядке. Анодная паста, изготовленная в виде цинкового порошка, пропитанного густым щелочным электролитом, располагается во внутренней части элемента и выступает носителем отрицательного потенциала, который достаточно легко снимается латунным стержнем. От активной массы, диоксида марганца, смешанного с графитом или сажей, анодная паста отделена специальным сепаратором, также пропитанным электролитом. Положительный вывод, в отличие от солевого элемента, выполнен в виде стального никелированного стакана, а отрицательный — в виде стальной тарелки. Оболочка изолирована от стакана и предотвращает короткое замыкание, которое может возникнуть при установке нескольких элементов в батарейный отсек. Прокладка воспринимает давление газов, образующихся при работе. Для предотвращения взрыва батареи при неправильном применении, в ней имеется специальная предохранительная мембрана. При превышении значения давления газов начинается разрыв мембраны и происходит разгерметизация элемента, и в результате обычно происходит течь электролита.

Области применения

Щелочной элемент имеет то же значение рабочего напряжения, что и обычный марганцево-цинковый элемент, но при этом имеет большее значение ёмкости, разрядного тока, срок хранения и рабочий диапазон температур. Щелочные элементы производятся в тех же типоразмерах, что и солевые, и потому могут применяться в тех же устройствах, например, в фонарях, электронных игрушках, переносных магнитофонах. Однако за счёт лучших разрядных характеристик возможно применение их как в устройствах, потребляющих значительный ток, так и в устройствах, потребляющих относительно небольшой ток в течение длительного времени.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика