ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ Производство водорода, кислорода и тяжелой воды из "Прикладная электрохимия" В заряженном серебряно-цинковом аккумуляторе активным веществом отрицательного электрода является цинк, а положительного— окислы серебра. Электролитом служит 40%-ный раствор едкого кали, насыщенный окисью цинка. [c.100] При пропускании через аккумулятор тока от внешнего источника в обратном направлении направление реакции изменяется на противоположное. Осаждение цинка на электроде из раствора цинката сопровождается образованием дендритов. Трудность получения при заряде равномерного компактного осадка является недостатком аккумулятора, работающего с растворимым цинковым электродом. [c.100] Стандартный потенциал последней реакции —1,245 В. Он близок к потенциалу первой реакции. [c.101] Протекание второй реакции одновременно приводит к снижению разрядной емкости. [c.101] В конце заряда при дальнейшем повышении потенциала начинается разряд гидроксильных ионов и выделение газообразного кислорода. [c.102] Устройство аккумулятора. Положительный электрод серебряноцинкового аккумулятора представляет собой металлический каркас, на котором находится активная масса. Эта масса в заряженном виде содержит окислы одновалентного и двухвалентного серебра и некоторое количество металлического серебра. [c.102] Активным веществом отрицательного электрода является itHHK. Токообразующее вещество как на положительном, так и на отрицательном электродах представляет собой пористую массу с большой рабочей поверхностью. Толщина электродов — от 0,5 до 3 мм. [c.102] Отрицательные и положительные пластины разделены пленочным сепаратором. Блоки разноименных пластин, плотно прижатых друг к другу, помещают в прозрачный сосуд, изготовленный из полиамида или другого полимерного материала. В верхней части сосуда имеется отверстие для заливки электролита оно закрыто пробкой, снабженной клапаном для удаления газов. Устройство аккумулятора показано на рис. П1-9. [c.102] Сепаратор. Важной частью серебряно-цинкового аккумулятора является сепаратор. От его качества в большой степени зависят саморазряд и срок службы аккумулятора. Сепаратор должен быть стойким к действию концентрированной щелочи и окисляющему действию кислорода и окислов серебра. Набухая в щелочи, сепаратор должен предохранять пластины от оползания активной массы и препятствовать прорастанию,дендритов цинка и серебра между электродами. [c.102] Гидратцеллюлозная пленка в растворе едкого кали разбухает в 2—3 раза. Она не имеет сквозных пор, что затрудняет образование металлических мостиков между электродами. Однако и в этом случае не удается полностью устранить прорастание сепаратора. [c.103] Технология изготовления электродов. В качестве исходного материала для положительных пластин используют серебряный порошок или окись одновалентного серебра. В первом случае серебряный порошок напрессовывают под давлением 60 МПа (600 кгс/см2) в пресс-форме на сетчатый или проволочный серебряный каркас — токоотвод. Для упрочения полученной пластины спрессованные электроды спекают при 400—450 °С. [c.103] В ряде случаев при изготовлении серебряного электрода к окислам серебра рекомендуется добавлять связующее. Например, к Ag2U добавляют 0,1 — 1% поливинилового спирта, после чего смесь увлажняют 5—10% воды. Полученную массу наносят на металлический каркас путем намазки или прессовки и затем электрод подвергают термической обработке. Пластины, изготовленные из Ag2U, обычно обладают большей пористостью, что дает возможность производить разряд при более высоких плотностях тока. [c.104] Кривые заряда и разряда. Непосредственно после заряда э.д.с. аккумулятора равна 1,84 В, что соответствует системе AgO [КОН] Zn. После частичного разряда э.д.с. снижается до 1,56 В. Эта величина отвечает системе AgaOjKOHjZn. Кривые заряда и разряда серебряно-цинкового аккумулятора, полученные при 20 °С, показаны на рис. III-10. [c.104] При интенсивном разряде первая площадка на разрядной кривой исчезает. Она исчезает также в том случае, когда ведут разряд частично разряженного после окончания заряда аккумулятора или аккумулятора, заряженного асимметричным током. В этих случаях разряд протекает с самого начала при стабильном напряжении от 1 до 1,5 В, зависящим от нагрузки. [c.104] Разрядная емкость (по току) серебряно-цинковых аккумуляторов при изменении нагрузки меняется мало. Уменьшается лишь отдаваемая энергия, так как при повышении силы разрядного тока разряд протекает при более низком напрях ении. Аккумулятор допускает разряд при больших плотностях тока и отбор всей емкости в течение 3—5 мин. При интенсивных разрядах продолжительность разряда часто ограничивают вследствие сильного разогрева аккумулятора. [c.105] Аккумулятор сохраняет работоспособность в интервале от —40 до +70 °С. Однако при низких температурах (минус 20 — минус 30 °С) аккумулятор отдает лишь 20—30 7о номинальной емкости. Это объясняется тем, что при низких температурах на цинке образуются плотные пленки окиси цинка ромбической формы, вызывающие пассивацию электрода. [c.105] На отрицательном электроде проходит окисление цинка. [c.106] Срок службы серебряно-цинковых аккумуляторов зависит от условий эксплуатации. Для разряда малыми токами служат аккумуляторы, выдерживающие 100—150 циклов заряд — разряд. При интенсивном режиме разряда (продолжительностью до 30 мин) аккумулятор работает лишь несколько десятков циклов. Основным недостатком серебряно-цинковых аккумуляторов является малый срок их службы. [c.106] Вернуться к основной статье