Zink-karbon elem építése | Leclanche-akku

A Leclanche’ akkumulátor építése

A piacra kapható hengeres Leclanche’ akkumulátornak a következő szerkezeti jellemzői vannak.

1. Egy cinkből készült vékony henger, amely az anódát képezi, és tartalmazza az akkumulátor más aktív anyagait és elektrolitját.
   Akkumulátorban használt cink ideálisan 99,99%-os tisztaságú kell, hogy legyen. Bár a cink-carbon akkumulátor dobozának készítéséhez 0,03-0,06%-os kadmiom és 0,02-0,04%-os ólmot használnak. Az ólom javítja a cink formáló minőségét, és korrosziós inhibitor is, míg a kadmiom erős korrosziós ellenállást ad a cinknek.
   A cink-carbon akkumulátorban használt cinknek szabadnak kell lennie olyan vegyületektől, mint a kobalt, réz, nikkel, vas, mert ezek a vegyületek korrosziós reakcióba lépnek a cinkkel az elektrolit jelenlétében. A vas keményebbé teszi a cinket. Az antimon, arzén, magnesium típusú vegyületek megeméjesztik a cinket.

2. A katódanyag a mangandioxid. A mangandioxid acetylen feketével és ammóniumklorid elektrolittel növényzetvizesítve hidraulikus géppel tömöríteni lehet, hogy egy rúd alakú testet kapjunk.
   A rúd az akkumulátor pozitív elektródja. A porformú mangandioxid (MnO2) és a porformú szénfehérként keverve vízzel, ammóniumklorid (NH2Cl) vagy/zinc-klorid (ZnCl2). Itt, a MnO2 aktív katódanyag, de nagyon elektrikusan ellenálló, és a szénfehérkeny por növeli a katód konduktivitását. Mivel a szénpor jó nedvességfogadó, ezért tartja a nedves elektrolitot a rúdban. A MnO2 és a szén súlyaránya 3:1-től 11:1-ig változhat, attól függően, hogy milyen akkumulátorról van szó. Ez az arány 1:1 lehet, ha a akkumulátor fotózási célra készül, mert itt a nagy áramcsokkal való működés fontosabb, mint a kapacitás.

   
   

   Néhány típusú mangandioxid használatos a száraz cink-carbon akkumulátorban.

   Korábban grafit volt a katód rúd vezető anyaga, de most szénfehérkényt használnak, mivel ez a nyersanyag speciális tulajdonságai miatt jobban fogja a nedves elektrolitot, és jobb tömörítési és viszkozitási tulajdonságokat ad a katód keveréknek. A szénacetylen fehérkényt tartalmazó cellák jobban teljesítenek inseminált szolgáltatásban, míg a grafitot tartalmazó cellák jól teljesítenek magas és folyamatos áramműködésben.

1. Természetes Mangandioxid (TMD) természetes bányászati anyagban található. Ezek a bányászati anyagok 70-85%-os mangandioxid-tartalmukat mutatják. Alpha és béta kristálystruktúrával rendelkezik.

2. Kémiai úton előállított Mangandioxid (KMD) 90-95%-os tiszta mangandioxid-tartalmú. Delta fázisú kristálystruktúrával rendelkezik.

3. Elektrolytikus Mangandioxid (EMD). Az EMD a legdrágább, de a legjobb teljesítményű. Nagyobb kapacitást biztosít, és nehézforgalmi ipari alkalmazásokban használjuk. Gamma fázisú kristálystruktúrával rendelkezik.

3. Egy széndoboz kerül a rúd alakú katódbe, mint áramgyűjtő a katódhoz. A széndoboz teteje szolgál az akkumulátor pozitív termináljaként.
   

   
   

   A széndoboz általában tömörített szénnel készül. Nagyon vezető. A szén természetesen nagyon porózus. A vasszappal és olajszappal kezelve a szént addig csökkenthetjük a porózusságát, hogy a nedves elektrolit nem tudjon áthaladni, de a gázok át tudják haladni. Így azt tesszük, hogy a hidrogén és szén-dioxid gázok, amelyek a nagy kioltás közben keletkeznek, át tudjanak haladni ezen a széndobozon. A gázok csak ezen a porózus útvonalon tudnak kivezetni, mivel a bobbin felső részét aszfaltszappal zárjuk. Tehát a széndoboz a cink-carbon akkumulátorban szintén szolgál ventilációs utasként a nagy kioltás során keletkező gázok számára.

4. Az anód és a katód egy vékony széleről szeparálva van, ami ammóniumklorid és zinc-klorid elektrolissal nedvesített tejkemény vagy sztárch vagy polimerekkel bevonatkozott absorbens kraft papírból áll. A vékony szeparator csökkenti a cella belső ellenállását.
   Egy tipikus Leclanche’ cella elektrolitja nedves ammóniumklorid és kevésbé zinc-klorid keveréke. Viszont a zinc-klorid cella csak nedves zinc-kloridet használ elektrolitként. Kevés ammóniumklorid hozzáadása a zinc-kloridhez segíthet a zinc-klorid akkumulátor teljesítményének javításában.

5. A katód rúd tetején egy támogató mosókerék (vezetőképtelen) helyezkedik el.

6. Ezután a mosókerék felett aszfalt lezárás, majd a aszfalt felett cserépfelületes lezárás található.
   A lezárások a akkumulátorban vannak, hogy megakadályozzák az elektrolit és a víz párologását a szolgáltatási és tárolási életkorban.

7. Ezután a lezárás felé ismét egy mosókerék helyezkedik el, hogy a lezáró anyagot helyben tartsa.

8. Ez a felső mosókerék tartja a széndoboz tetején található egy darab félelapot.

9. Most a szerkezet fém, papír vagy műanyag burkolattal van ellátva, hogy estetikus kinézetet adjon. A címkeket és besorolásokat a cella külső burkolatára írják.

10. A cella alját néha acél borítás zárja, ami további védelmet nyújt.

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti, jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés esetén lépjen kapcsolatba a törlésével kapcsolatban.