ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы ограниченного применения из "Прикладная электрохимия" За последние 20 лет в связи с развитием новой техники производство химических источников тока приобрело особенно важное значение. Обычные типы элементов по своим характеристикам уже не удовлетворяют расширившийся круг потребителей. Возникли новые требования в отношении создания малогабаритных источников тока большой сохранности, элементов с высокой удельной энергией, работаюшйх в широком интервале температур и обладающих большой мощностью. [c.38] Ниже описаны некоторые новые элементы, применяемые в относительно узких областях техники. [c.38] Ртутно-цинковые элементы, известные также под названием окисно-ртутных, получили широкое применение во время Отечественной войны после разработки Рубеном конструкции пуговичных (дисковых) элементов. Устройство такого элемента показано на рис. 1-12. [c.38] Катод представляет собой стальной никелированный корпус, внутри которого запрессована активная масса, состоящая из красной окиси ртути и 5—10% графита. Верхняя стальная луженая крышка выполняет роль токоотвода анода. Внутри крышки запрессован грубодисперсный порошок цинка, содержащий 10% ртути. Электроды изолированы друг от друга с помощью резино-,вого кольца. [c.38] Электролитом является 35—40%-ный раствор едкого кали, содержащий около 5% окиси цинка. Раствор удерживается в элементе пористой диафрагмой из бумаги или волокнистой массы -целлюлозы. Возможно также применение электролита, загущенного крахмалом или содержащего до 4% карбоксиметилцеллю-лозы. Герметизация элемента достигается путем обжатия верхнего края корпуса вокруг резинового кольца. [c.38] Пуговичные элементы изготовляют массой от 4 до 4й г, (рис. 1-13) и емкостью от 0,25 до 2 А-ч. Более мощные элементы имеют цили1у1рическую форму. [c.39] Ограничителем емкости этого элемента является цинк. При наличии в элементе избытка металлического цинка при разряде, после использования всего запаса окиси ртути, на катоде начинается процесс выделения водорода. Последний, скапливаясь под давлением внутри элемента, может вызвать его разрушение. [c.39] Окиси ртути равен 90% цинк используется почти целиком, что в значительной мере обусловило высокие удельные характеристики ртутно-цинковых элементов. При не слишком большой плотности тока и температуре не ниже О °С удельная энергия таких элементов составляет 10—30 Вт-мин/см и 3—7 Вт-мин/г (600—1800Дж/см и 180—420 Дж/г). Эти величины в несколько раз превышают удельную энергию марганцево-цинковых элементов. [c.40] Различные типы отечественных ртутно-цинковых элементов могут работать в интервале температур от —30 до +70 °С. При низких температурах элементы работают плохо вследствие пассивирования цинка. Их емкость при —30°С составляет 10—15% емкости, отдаваемой при 20 °С. [c.40] Внутреннее сопротивление элементов высокое. Элементы диаметром 15,6 и 30,1 мм имеют сопротивление соответственно 8 и 0,8 Ом. При разряде элементов внутреннее сопротивление у них несколько увеличивается. [c.40] Ртутно-цинковые элементы дороги. Однако в виде элементов небольшого размера они находят широкое применение в портативных радиоприемниках и передатчиках, слуховых аппаратах, в измерительной аппаратуре и др. [c.40] Медно-магниевый элемент. В этом элементе в качестве анода используется магний и в качестве катода — хлористая медь. [c.40] Аноды выполняют в виде пластин из листового магния или его сплава. Катоды представляют собой медную сетку (или фольгу) с нанесенной на нее пастой из хлористой меди и связующего (раствор полистирола в толуоле с добавлением пластификатора). Катод и анод разделены диафрагмой из бумаги или другого материала, хорошо впитывающего воду. При сборке батарей магний и медные электроды соседних элементов разделяют изолирующей поливинилхлоридной пленкой. Через пленки элементы прошивают проволокой, для образования последовательного соединения. Перед использованием элементы заливают водой или на несколько минут погружают в воду. [c.41] Анодный процесс в элементе отличается некоторыми особенностями. Скорость коррозии магния в нейтральных растворах солей, где его поверхность покрыта окисной пленкой, в отсутстбие поляризации электрода относительно невелика. Однако в тех же растворах при анодной поляризации растворение магния сопровождается заметным выделением водорода, скорость образования которого возрастает вместе с повышением плотности тока. [c.41] элемента 1,7—1,8 В. Напряжение зависит от нагрузки и обычно составляет 1,1 —1,3 В. Кривые разряда двухсекционной батареи приведены на рйс. 1-15. Они относятся к батарее, активированной водой в течение 10 мин при комнатной температуре и затем разряженной при температуре окружающей среды —50 °С. [c.42] При работе элемента выделяется большое количество тепла. Это позволяет использовать элементы после активирования для работы при низких температурах, например в верхних слоях атмосферы. Элементы хорошо работают при разряде не слишком большим током 0,006—0,04 A/ м (поверхности анода), удельная энергия элементов 2,6—4,0 Вт-мин/г (156—240 Дж/г). После активирования элементы должны быть использованы в течение 24 ч. [c.42] Медно-магниевые элементы широко применяются при запуске шаров-пнлотов и радиозондов, а также в переносных сигнализационных устройствах, плавучих бакенах, в водно-воздушном спасательном оборудовании и других устройствах. [c.42] При этом металлическая основа, на которую ведут осаждение, не должна анодно растворяться. Таким инертным материалом могут быть платина, пассивированные никель и железо, сплав кремния с алюминием. [c.43] При электролизе образуется сплошной плотный слой двуокиси свинца, защищающий основу от коррозионного разрушения. При нарушении пленки РЬОг в элементе в хлорной кислоте возникает короткозамкнутая пара и происходит быстрый саморазряд элемента. [c.43] Аноды получают катодным осаждением свинца на металлическую основу (фольгу). Для этой цели могут быть использованы обычные борфтористоводородные свинцовые ванны. [c.43] Вернуться к основной статье