بناء بطارية الزنك الكربونية | خلية ليكلانش
بناء بطارية ليكلانش
تحتوي الخلية الأسطوانية من نوع ليكلانش المتاحة في السوق على الخصائص التالية للبناء.
علبة أسطوانية مصنوعة من صفائح رقيقة من الزنك، تعمل كقطب سالب وهي تحتوي أيضًا على جميع المواد الفعالة والكهرباء الأخرى لـ البطارية.
يجب أن يكون الزنك المستخدم في البطارية نقي بنسبة 99.99٪. ومع ذلك، يحتوي الزنك المستخدم في صنع حاوية بطارية الكربون الزنك على نسبة تتراوح بين 0.03 إلى 0.06٪ من الكادميوم ونسبة تتراوح بين 0.02 إلى 0.04٪ من الرصاص. يمنح الرصاص للزنك خصائص تشكيل أفضل وهو أيضًا مثبط للتآكل، بالإضافة إلى ذلك، يقدم الكادميوم مقاومة قوية للتآكل للزنك.
يجب أن يكون الزنك المستخدم في بطارية الكربون الزنك خاليًا من الشوائب مثل الكوبالت والنحاس والنيكل والحديد لأن هذه المواد تتفاعل بشكل تآكلي مع الزنك في وجود الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك يجعل الحديد الزنك أكثر صلابة. الشوائب مثل الأمونيوم والأرسينيك والمغنيسيوم تجعل الزنك هشًا.مادة القطب الموجب هي ثاني أكسيد المنغنيز. يتم خلط ثاني أكسيد المنغنيز مع الفحم الأسود الأسيتيليني ويتم تشبعه بمحلول كلوريد الأمونيوم الكهربائي، ثم يتم ضغطه في آلة هيدروليكية لتكون شكلًا صلبًا على شكل بكرة.
تعمل البكرة كقطب موجب للبطارية. يتم خلط أكسيد المنغنيز المسحوق (MnO2) والفحم الأسود المسحوق مع الماء وكلوريد الأمونيوم (NH2Cl) أو/و كلوريد الزنك (ZnCl2). هنا، MnO2 هي المادة الفعالة للقطب الموجب ولكنها ذات مقاومة كهربائية عالية، والفحم الأسود المسحوق يزيد من التوصيلية للقطب. بما أن الغبار الكربوني جيد في امتصاص الرطوبة، فإنه يحتفظ بالكهرباء الرطبة داخل البكرة. يمكن أن تتراوح نسبة MnO2 والكربون من 3:1 إلى 11:1 بالوزن اعتمادًا على تصميم البطارية. يمكن أن تكون هذه النسبة 1:1 عندما يتم تصنيع البطارية للفلاش الكاميرات حيث تكون النبضات الكهربائية العالية أهم من السعة.هناك بعض أنواع ثاني أكسيد المنغنيز المستخدمة في بطاريات الكربون الزنك الجافة.
سابقاً كان يتم استخدام الجرافيت كوسيلة موصلة للبكرة القطب الموجب، ولكن الآن يتم استخدام الفحم الأسود لأنه يمتلك خصائص خاصة في الاحتفاظ بالكهرباء الرطبة ويمنح خصائص الضغط والتكتل للمزيج القطب الموجب. تقوم الخلايا التي تحتوي على الفحم الأسود الأسيتيليني في مزيج القطب الموجب بأداء أفضل في الخدمات المزروعة، بينما تقوم الخلايا التي تحتوي على الجرافيت في مزيج القطب الموجب بأداء جيد في التشغيل المستمر والتيار العالي.
ثاني أكسيد المنغنيز الطبيعي (NMD) متاح في الخام الطبيعي للمادة. تحتوي هذه الخامات على نسبة تتراوح بين 70 إلى 85٪ من ثاني أكسيد المنغنيز. لها بنية بلورية ألفا وبتا.
ثاني أكسيد المنغنيز الكيميائي (CMD) يحتوي على نسبة تتراوح بين 90 إلى 95٪ من ثاني أكسيد المنغنيز النقي. له بنية بلورية دلتا.
ثاني أكسيد المنغنيز الكهربائي (EMD). يعتبر EMD الأكثر تكلفة بين الأنواع الأخرى ولكنه الأفضل من حيث الأداء. يوفر سعة أعلى للبطارية، ونستخدمه في التطبيقات الصناعية الثقيلة. له بنية بلورية جاما.
يتم إدخال قضيب كربوني على شكل هذه البكرة القطب الموجب، كجمع للتيار من القطب الموجب. الجزء العلوي من هذا القضيب الكربوني يعمل أيضًا كطرف موجب للخلية.
عادة ما نصنع قضيب الكربون من الكربون المضغوط. إنه موصل للغاية. الكربون بطبيعته مسامي للغاية. عن طريق المعالجة بالشمع والزيت يتم جعل الكربون أقل مسامية حتى درجة يمكنه من خلالها منع مرور الكهرباء الرطبة، ولكنه يمكنه السماح بمرور الغازات. نقوم بذلك بحيث يمكن للغازات الهيدروجين والثاني أكسيد الكربون التي تتشكل أثناء التفريغ الشديد للبطارية أن تخرج عبر هذا القضيب الكربوني. تجد هذه الغازات فقط هذا المسار المسامي للخروج لأننا نختم الجزء العلوي من البكرة بالأسفلت. وهذا يعني أن قضيب الكربون في بطارية الكربون الزنك يعمل أيضًا كممر للتهوية للغازات التي تتشكل أثناء التفريغ الشديد.
يتم فصل القطب السالب والقطب الموجب بواسطة طبقة رقيقة من عجينة الحبوب المبللة بكلوريد الأمونيوم وكلوريد الزنك الكهربائي أو النشا أو الورق الممتص المغلف بالبوليمير. تقلل الفاصل الرقيق من المقاومة الداخلية للخلية.
تحتوي الخلية من نوع ليكلانش على كهرباء رطبة مكونة من كلوريد الأمونيوم وكمية أقل من كلوريد الزنك. ولكن من ناحية أخرى، تحتوي خلية كلوريد الزنك على كلوريد الزنك الرطب فقط ككهرباء. قد يتم إضافة كمية صغيرة من كلوريد الأمونيوم إلى كلوريد الزنك، لضمان الأداء العالي لبطارية كلوريد الزنك.في أعلى البكرة القطب الموجب يوجد غسال داعم (غير موصل).
يتم توفير ختم أسفلت فوق هذا الغسال ومن ثم يوجد ختم شمعي فوق ختم الأسفلت.
توجد ترتيبات الختم في البطارية لحماية الكهرباء والماء من التبخر أثناء فترة الخدمة والتخزين.بعد هذا الترتيب الختمي يوجد غسال آخر موضوع لإبقاء مادة الختم في مكانها.
يقوم هذا الغسال العلوي بإمساك الغطاء المعدني الواحد القطعة، المثبت على أعلى القضيب الكربوني.
ثم يتم تغطية التجميع بسترة معدنية أو ورقية أو بلاستيكية لإعطائه مظهرًا جماليًا. يتم كتابة المواصفات والتصنيفات على الغلاف الخارجي للخلية.
قد يتم تغطية قاعدة الخلية بغطاء من الفولاذ الذي يوفر حماية إضافية.
بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لحذفه.
