Konstruktion af Zinc Carbon Batteri | Leclanche Celle

Konstruktion af Leclanche’-batteri

Den almindelige cylindriske Leclanche’-celle, der findes på markedet, har følgende konstruktionsmæssige egenskaber.

1. En cylindrisk beholder lavet af tyndt zink, fungerer som anode og holder også alle andre aktive materialer og elektrolyt i batteriet.
   Ideelt set bør zinket, der anvendes i batteriet, være 99,99% rent. Dog indeholder zinket, der anvendes til at lave en beholder til et zink-kulbatteri, 0,03 til 0,06 % kadmium og 0,02 til 0,04 % bly. Bly giver zinket bedre formegenskaber, og det er også en korrosionshæmmende stof, og kadmium forsyner zinket med stærk korrosionsbestandighed. 
   Zinket, der anvendes i et zink-kulbatteri, bør være fri for forureninger som kobber, nikkel, jern, da disse materialer indgår i korrosiv reaktion med zink i nærhed af elektrolyt. Desuden gør jern zinket hårdere. Forurening af antimon, arsenik, magnesium type gør zinket sprøjde.

2. Kathodematerialet er mangandioxid. Mangandioxid blanderes med acetylen sort og vådes med ammoniumchlorid-elektrolyt, hvorefter det komprimeres i en hydraulisk maskine for at give et solid bobbinformet udseende.
   Bobbinen fungerer som den positive elektrod i batteriet. Pulveret manganoxyd (MnO2) og pulveret kulsort blanderes med vand, ammoniumchlorid (NH2Cl) eller/og zinkchlorid (ZnCl2). Her er MnO2 det aktive kathodemateriale, men højt elektrisk resistivt, og kulsort pulver øger ledningsdygtigheden af kathoden. Da kulstøv er god fugtighedsabsorberende, holder det også det våde elektrolyt indeni bobbinen. Forholdet mellem MnO2 og kul kan variere fra 3:1 til 11:1 ved vægt afhængig af batteriets design. Dette forhold kan også være 1:1, når batteriet laves til kameraflit, da høje strømpuls her er vigtigere end kapacitet.

   
   

   Der findes få typer mangandioxid, der anvendes i tør zink-kulbatteri.

   Tidligere blev grafitt anvendt som ledbare medium for kathodebobbin, men nu anvendes kulsort, da det har særlige egenskaber som at holde det våde elektrolyt, og det giver bedre kompressibilitet og viskositet til kathodemix. Celler, der indeholder kulaketylen sorte i deres kathodemix, udfører bedre under insemineret service, mens celler, der indeholder grafitt i deres kathodemix, udfører godt under høj og kontinuerlig strømoperation.

1. Naturligt mangandioxid (NMD) findes i naturlig råstof af materialet. Disse råvarer indeholder 70 til 85 % mangandioxid. Det har alpha- og beta-fase kristalstruktur.

2. Kemisk syntetiseret mangandioxid (CMD) indeholder 90 til 95 % rent mangandioxid. Det har en delta-fase kristalstruktur.

3. Elektrolytisk mangandioxid (EMD). EMD er mest dyrt blandt de andre, men yderst bedst præsterende. Det giver en højere kapacitet af batteriet, og vi anvender det i tung industrielle anvendelser. Det har en gamma-fase kristalstruktur.

3. En kulstang indsættes i denne bobbinformede kathode som strømsamlingspunkt fra kathoden. Toppen af denne kulstang fungerer også som den positive terminal på cellen.
   

   
   

   Vi producerer normalt kulstangen med komprimeret kul. Det er meget højtledende. Kul er af naturen højporøst. Ved behandling med voks og olie gøres kul mindre porøst op til et bestemt niveau, hvor det kan forhindre, at det våde elektrolyt passerer igennem, men det kan lade gasser passere igennem. Vi gør dette, så hydrogen og kuliloxgas, der dannes under tungt udladning af batteriet, kan undslippe gennem denne kulstang. De nævnte gasser har kun denne porøse vej at gå, da vi forsegler den øverste del af bobbinen med asfalt. Det betyder, at en kulstang i et zink-kulbatteri også fungerer som ventilationsvej for gasser, der dannes under tungt udladning.

4. Anoden og kathoden adskilles af et tyndt lag cereal pasta vådes med ammoniumchlorid- og zinkchloridelektrolyt eller stivelse eller polymerbehandlet absorbent Kraft-papir. Tynde separatorer nedsætter den interne modstand af cellen.
   En ofte anvendt Leclanche’-celle har et elektrolyt, der er en våd blanding af ammoniumchlorid og en mindre mængde zinkchlorid. Men på den anden side anvendes et zinkchlorid-celle kun vådt zinkchlorid som elektrolyt. Selvom en lille mængde ammoniumchlorid også kan tilføjes til zinkchlorid for at sikre høj præstation af zinkchlorid-batteriet.

5. På toppen af kathodebobbinen er der placeret en støttevasker (ikke-ledende).

6. Der er en asfalthermetik over denne vasker, og derefter er der en voksforsegling ovenover asfalthermetikken.
   Forseglingen er der i batteriet for at forhindre evaporation af elektrolyt og vand under dets brug og lagring.

7. Efter denne forsegling er der igen placeret en vasker for at holde forseglingsmaterialet på plads.

8. Denne øverste vasker holder også den enkelformede metaldeksel, monteret på toppen af kulstangen.

9. Nu er montering dækket af metallisk, papir eller plast jacket for at give et æstetisk udseende. Etiketter og ratings er skrevet på den ydre deksel på cellen.

10. Bunden af cellen er nogle gange dækket af en ståldeksel, der giver ekstra beskyttelse.

Erklæring: Respektér originalen, godt artikel fortjener deling, hvis der er krænkelse, kontakt os for sletning.