ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Резервные элементы с магниевым анодом из "Химические источники тока Издание 2" В последнее десятилетие широкое распространение получили резервные элементы, представляющие собой первичные элементы, приводимые в действие непосредственно перед употреблением. Для приведения в рабочее состояние в элемент вводят активатор — в большинстве случаев водный раствор солей. По принципу действия эти элементы нельзя считать новыми, поскольку такой принцип устройства применялся еще в XIX в. [c.208] Резервные элементы должны иметь длительный срок хранения, быстро приводиться в действие и обладать достаточно высокими удельными характеристиками. Незначительное время нахождения резервных элементов в активированном состоянии во многих случаях позволяет пренебречь процессом саморазряда и использовать более активные материалы, применение которых в обычных элементах длительного действия весьма затруднительно. В качестве анодного материала наибольшее применение нашел магний и его сплавы, в качестве катодного —хлориды меди, свинца и серебра. [c.208] В качестве активатора элементов можно использовать обыкновенную воду вследствие того, что при разряде элементов концентрация хлоридов в электролите повышается. В этом заключается одно из важнейших достоинств электрохимических систем магний —однохлористая медь, магний— хлористый свинец и магний — хлористое серебро. [c.208] Элементы магний — однохлористая медь (MXM). Хотя отдельные электроды этой системы были предложены сравнительно давно [4], однако вся система в целом нашла промышленное применение в 1949 г. вначале в США, а затем и в других странах. [c.208] Обычно эта система конструктивно выполняется в виде батарей галетного типа, подобных марганце-во-цинковым батареям. Анодом служит листовой магний технической чистоты. Катод изготовляется путем намазки на медную сетку смеси порошкообразной однохлористой меди с каким-либо связующим материалом, например декстрином, раствором полистирола в толуоле. Можно изготовлять положительные электроды путем прессования на медную сетку смеси однохлористой меди с 10. .. 15% катодной массы (80% нефтяного кокса плюс 20% нефтяного пека) под давлением 14. .. 16 МПа (140. .. 160 кГ/см2) с последующим спеканием электродов при температуре 120. .. 140°С [21]. Получающиеся таким путем электроды более прочны, обладают повышенной электропроводностью и большей пористостью, вследствие чего их удельные характеристики примерно на 20% выше, чем у намазных электродов. Положительные и отрицательные электроды отделяются друг от друга какой-либо гигроскопической бумагой, а иногда и несколькими слоями целлофана. [c.208] Тип батареи Сопротивление цепи, Ом Рабочее напряжение, В Продолжительность работы, ч Сохранность в сухом виде, мес. [c.209] Активированные батареи не могут длительно храниться и должны быть использованы в течение ближайшего времени. Максимальное время сохранения работоспособности батарей после ее активации равно примерно суткам. [c.210] Повышение же концентрации меди в электролите сверх определенного предела ухудшает характеристики батарей, в первую очередь сохранность в активированном состоянии. [c.210] Характерной особенностью разрядных кривых медномагниевых элементов и батарей, как это видно из рис. 176, является подъем напряжения в начале разряда, а затем примерное постоянство напряжения почти на всем протяжении разряда. Подъем напряжения в начале разряда объясняется уменьшением пассивации магниевого анода, а также снижением сопротивлений электролита из-за увеличения в нем концентрации хлорида и положительного электрода в результате появления в нем металлической меди. [c.210] Среднее разрядное напряжение медно-магниевых элементов лежит в пределах 1,2. .. 1,4 В. Разряд элементов происходит с саморазогрева-нием, что дает возможность эксплуатировать элементы при весьма низких температурах, вплоть до —60°С, однако при непременном условии, что активация осуществляется при положительных температурах. [c.210] Элементы магний — хлористый свинец (МХС). Неустойчивость на воздухе однохлористой меди, затрудняющая хранение медно-маг-ниевых элементов, послужила толчком к поискам других, более устойчивых катодных материалов для резервных элементов. В качестве одного из таких материалов был использован хлористый свинец [23], отличающийся довольно хорошей устойчивостью к кислороду воздуха и влаге, что позволило обойтись без герметизации хранящихся элементов. [c.211] Хлористый свинец восстанавливается до свинца в хлоридных растворах с высоким коэффициентом использования, достигающим 80. ... .. 90%. [c.211] По своей конструкции элементы и батареи этой системы аналогичны медно-магниевым. [c.211] Основные характеристики некоторых отечественных свинцово-магниевых батарей приведены в табл. 78, 79. [c.211] Рабочее напряжение свинцовомагниевого элемента равно 0,9. ... .. 1,1 В при плотностях тока 10. ... .. 15 мА/см . По этой причине его удельные характеристики несколько хуже, чем у медно-магниевого элемента. Ниже для примера даны удельные характеристики батареи 12-ПМХС-2 ч. [c.211] Тип батареи Режим разряда Рабочее напряжение, В Продолжительность работы, ч Сохранность в сухом виде. мес. [c.211] К достоинствам свинцово-магниевых элементов следует отнести более простые условия их хранения, поскольку они длительное время сохраняют свои характеристики без герметичной упаковки. [c.212] Элементы магний — хлористое серебро. Хотя хлористое серебро в качестве катодного материала было предложено примерно в середине прошлого века, однако в целом серебряно-магниевая система получила практическое применение в 1943 г., когда в США начался массовый выпуск резервных элементов на ее основе. [c.212] Элементы этой системы выпускаются в виде двух конструкций плоской и цилиндрической со спиральными электродами. [c.212] Спиральная конструкция элементов предназначена для коротких режимов разряда продолжительностью не более 30 мин. Положительный электрод изготовляется так же, как и в элементах плоской конструкции с той лишь разницей, что хлористое серебро в этом случае наносится на обе стороны фольги. Ленты серебряной и магниевой фольги вместе с находящимся между ними сепараторным материалом сворачивают в рулон и помещают в корпус. [c.212] Вернуться к основной статье