Κατασκευή Μπαταρίας Ανθρακοξειδίου του Ζάμπκ | Σελίδα Leclanche
Κατασκευή της Μπαταρίας Leclanche’
Η συνηθισμένη διαθέσιμη κυλινδρική μπαταρία Leclanche’ που υπάρχει στην αγορά έχει τα εξής χαρακτηριστικά κατασκευής.
Ένας κυλινδρικός κανονικός κατασκευασμένος από λεπτό φύλλο ζινκ, λειτουργεί ως ανώδων και επίσης φέρει όλες τις άλλες ενεργά και ηλεκτρολύτες ύλες της μπαταρίας.
Στην ιδανική περίπτωση, ο ζινκ που χρησιμοποιείται στη μπαταρία θα πρέπει να είναι 99,99% καθαρός. Ωστόσο, ο ζινκ που χρησιμοποιείται για την κατασκευή ενός δοχείου ζινκ-άνθρακα περιέχει 0,03 έως 0,06% καδμίου και 0,02 έως 0,04% βλέννης. Η βλέννη δίνει στο ζινκ καλύτερη διαμορφωτική ποιότητα και είναι επίσης αντιδιαβρωτικό, ενώ ο κάδμιος παρέχει ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση στο ζινκ.
Ο ζινκ που χρησιμοποιείται στη μπαταρία ζινκ-άνθρακα πρέπει να είναι ελεύθερος από μολύνσεις όπως κομπόλι, χάλυβα, νικέλιο, σίδηρο, καθώς αυτά τα υλικά εμπλέκονται σε διαβρωτικές αντιδράσεις με το ζινκ στην παρουσία ηλεκτρολύτη. Επιπλέον, ο σίδηρος κάνει το ζινκ σκληρότερο. Οι μολύνσεις όπως ο αντιμόνιος, ο αρσενικός, ο μαγνήσιος κάνουν το ζινκ ασθενέστερο.Το υλικό του καθώδων είναι διοξείδιο μαγγανίου. Το διοξείδιο μαγγανίου αναμείγνυται με μαύρο ακετυλενίου και υγραίνεται με ελεκτρολύτη χλωρούρειο αμμωνίου, συμπιέζεται σε υδραυλική μηχανή για να δώσει στερεή μορφή σαν μπομπίνα.
Η μπομπίνα λειτουργεί ως θετικό ηλεκτρόδη της μπαταρίας. Το ξεμελισμένο διοξείδιο μαγγανίου (MnO2) και το ξεμελισμένο μαύρο άνθρακα αναμείγνυνται με νερό, χλωρούρειο αμμωνίου (NH2Cl) ή/και χλωρούρειο ζινκ (ZnCl2). Εδώ, το MnO2 είναι το ενεργό υλικό του καθώδων, αλλά είναι υψηλά ηλεκτρικά αντίσταση, και το ξεμελισμένο μαύρο άνθρακα αυξάνει την ηλεκτρική διαγωγικότητα του καθώδων. Καθώς το ξεμελισμένο μαύρο άνθρακα είναι καλό απορροφητής υγρασίας, κρατά επίσης τον υγρό ηλεκτρόλυτο μέσα στη μπομπίνα. Το ποσοστό MnO2 και άνθρακα μπορεί να ποικίλλει από 3:1 έως 11:1 σε βάρος, ανάλογα με τον σχεδιασμό της μπαταρίας. Αυτό το ποσοστό μπορεί επίσης να είναι 1:1 όταν η μπαταρία κατασκευάζεται για φωτογραφικές βλίτσες, καθώς εδώ οι υψηλές παρακμές ρεύματος είναι πιο σημαντικές από την ικανότητα.Υπάρχουν λίγα είδη διοξειδίου μαγγανίου που χρησιμοποιούνται στην ξηρή μπαταρία ζινκ-άνθρακα.
Προηγουμένως, ο γραφίτης χρησιμοποιείτο ως ηλεκτροδιαγωγός μέσος της μπομπίνας καθώδων, αλλά τώρα χρησιμοποιείται το μαύρο άνθρακα, καθώς έχει ειδικές ιδιότητες κράτησης υγρού ηλεκτρολύτη και παρέχει καλύτερη συμπίεση και ισχυρότητα στην μίξη καθώδων. Τα κύτταρα που περιέχουν μαύρο ακετυλενίου στη μίξη τους, αποδίδουν καλύτερα σε συνεχής υπηρεσία, ενώ τα κύτταρα που περιέχουν γραφίτη στη μίξη τους αποδίδουν καλύτερα σε υψηλό και συνεχή ρεύμα.
Φυσικό Διοξείδιο Μαγγανίου (NMD) είναι διαθέσιμο σε φυσικό ορυκτό του υλικού. Αυτά τα ορυκτά περιέχουν 70 έως 85% διοξειδίου μαγγανίου. Έχει κρυσταλλική δομή αλφά και βήτα.
Χημικά Συντεθέν Διοξείδιο Μαγγανίου (CMD) περιέχει 90 έως 95% καθαρό διοξείδιο μαγγανίου. Έχει κρυσταλλική δομή δέλτα.
Ηλεκτρολυτικό Διοξείδιο Μαγγανίου (EMD). Το EMD είναι το πιο ακριβό, αλλά από άποψη απόδοσης το καλύτερο. Παρέχει υψηλότερη ικανότητα της μπαταρίας, και το χρησιμοποιούμε σε βαριά εργασία βιομηχανικές εφαρμογές. Έχει κρυσταλλική δομή γάμμα.
Μια κατάντικη στέβα ενσωματώνεται σε αυτό το καθώδων μορφής μπομπίνα, ως συλλέκτης ρεύματος από το καθώδων. Το άνω μέρος αυτής της κατάντικης στέβας λειτουργεί επίσης ως θετικός ηλεκτρόδης του κυττάρου.
Συνήθως, η κατάντικη στέβα κατασκευάζεται με συμπιεσμένο άνθρακα. Είναι πολύ ηλεκτροδιαγωγός. Ο άνθρακας, φυσικά, είναι πολύ πορώδης. Με την επεξεργασία με κηρό και λάδι, ο άνθρακας καθίσταται λιγότερο πορώδης μέχρι σε ένα σημείο που μπορεί να εμποδίσει τον υγρό ηλεκτρόλυτο να περνά, αλλά μπορεί να διαφεύγουν αέρια. Κάνουμε αυτό, ώστε τα αέρια υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα που δημιουργούνται κατά την έντονη απορροφή της μπαταρίας να διαφεύγουν μέσω αυτής της κατάντικης στέβας. Τα αναφερόμενα αέρια έχουν μόνο αυτό το πορώδες μονοπάτι για να περάσουν, καθώς σφραγίζουμε το άνω μέρος της μπομπίνας με ασφάλτο. Αυτό σημαίνει ότι η κατάντικη στέβα στη μπαταρία ζινκ-άνθρακα λειτουργεί επίσης ως διαδρομή αεριοποίησης για τα αέρια που δημιουργούνται κατά την έντονη απορροφή.
Ο ανώδων και ο καθώδων χωρίζονται από ένα λεπτό επίπεδο πάστας σιταριού, υγραίνεται με χλωρούρειο αμμωνίου και χλωρούρειο ζινκ ή/και απορροφητικό χαρτί Kraft με επικάλυψη αμύλη ή πολυμερών. Το λεπτό επίπεδο μειώνει την εσωτερική αντίσταση του κυττάρου.
Ένα συνηθισμένα χρησιμοποιούμενο κύτταρο Leclanche’ έχει ηλεκτρόλυτο που είναι υγρό μείγμα χλωρούρειου αμμωνίου και μικρότερη ποσότητα χλωρούρειου ζινκ. Ωστόσο, ένα κύτταρο ζινκ-χλωρούρειου χρησιμοποιεί μόνο υγρό χλωρούρειο ζινκ ως ηλεκτρόλυτο. Παρ' όλα αυτά, μικρή ποσότητα χλωρούρειου αμμωνίου μπορεί επίσης να προστεθεί στο χλωρούρειο ζινκ, για να εξασφαλίσει την υψηλή απόδοση της μπαταρίας ζινκ-χλωρούρειου.Στην κορυφή του καθώδων μπομπίνας υπάρχει ένα υποστηρικτικό ρόγχος (μη διαγωγός) τοποθετημένο.
Επιπλέον, παρέχεται ένα σφράγισμα ασφάλτου πάνω από αυτόν τον ρόγχο και πάνω από το σφράγισμα ασφάλτου υπάρχει ένα σφράγισμα κηρού.
Τα συστήματα σφράγισης υπάρχουν στη μπαταρία για να προλάβουν την εξατμισμό του ηλεκτρολύτη και του νερού κατά τη διάρκεια της υπηρεσίας και αποθήκευσής της.Μετά από αυτό το σύστημα σφράγισης, υπάρχει ξανά ένας ρόγχος που τοποθετείται για να κρατήσει το υλικό σφράγισης στη θέση του.
Αυτός ο ρόγχος στην κορυφή κρατά επίσης ένα έναντικο μεταλλικό κάλυμμα, το οποίο εγκαταστάται στην κορυφή της κατάντικης στέβας.
Τώρα, η συνένωση καλύπτεται με μεταλλικό, χαρτονιού ή πλαστικό κάλυμμα για να δώσει αισθητική εμφάνιση. Τα ετικέτες και τα ρυθμίσεις γράφονται στο εξωτερικό κάλυμμα του κυττάρου.
Στο κάτω μέρος του κυττάρου μερικές φορές καλύπτεται από ένα μεταλλικό κάλυμμα, το οποίο παρέχει επιπλέον προστασία.
Δήλωση: Σεβαστείτε την αρχική, καλές δημοσιεύσεις αξίζουν να μοιραστούν, αν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων πληροφορήστε για διαγραφή.
