Цинк карбон батареясының құрылымы | Ле Кланш элементі

Лекланская батареяның құрылуы

Жеткізілетін түрдегі цилиндрикалық Лекланская элементінің құрылуында төмендегі қасиеттер бар.

1. Цинк қырғауынан жасалған цилиндрикалық қорап, анод ретінде қызмет етеді және батареяның барлық активті және электролит материалдарын сақтайды.
   Идеалды түрде, батареяда қолданылатын цинк 99,99% таза болуы керек. Бірақ, цинк-карбондік батарея қорапын құрастыру үшін қолданылатын цинктің 0,03-0,06% кадмиум және 0,02-0,04% свинец бар. Свинец цинкке жақсы формаландыру қасиетін береді, ол да коррозияға тырысқыш ретінде қызмет етеді, ал кадмиум цинкке қатты коррозиялық ауырсыну қасиетін береді.
   Цинк-карбондік батареяда қолданылатын цинкте кобальт, мисыр, никель, демір сияқты жұптастырушы заттар болмауы керек, себебі бұл заттар электролит арқылы цинк мен коррозиялық реакцияға қатысады. Демір цинкке жақсы деңгейде қаттылау қасиетін береді. Антимон, мыс, магниздік заттар цинкке қаттылау қасиетін береді.

2. Катод материалы - марганц дioxidi. Марганц дioxidi ацетилен кара және аммоний хлорид электролитімен суытырылады, гидравликалық машина арқылы басылып, күймөлдік түрде қойылады.
   Бұл күймөлдік батареяның оң терісі ретінде қызмет етеді. Жұмсақ марганц оксиді (MnO2) және жұмсақ карбондік кала сұйық, аммоний хлорид (NH2Cl) немесе/және цинк хлориді (ZnCl2)мен қосылады. Мұнда, MnO2 - активті катод материалы, бірақ өте жоғары электрлық толқындық, ал карбондік кала катодтың өткізгіштігін арттырады. Карбондік кала сұйық жақсы су қабылдаушы ретінде, күймөлдік ішінде қызмет етеді. MnO2 және карбон қатынасы батарея құрылымына байланысты 3:1-ден 11:1-ге дейін өзгереді. Фотокамера үшін жасалған батареяда бұл қатынас 1:1 болуы мүмкін, себебі мұнда өте жоғары пульстардың өзінен емес, өзінің қуаты маңызды.

   
   

   Құрғақ цинк-карбондік батареяда қолданылатын марганц дioxidi түрлері бар.

   Дaha өткенде графит катоддың өткізгіш ретінде қызмет еткен, бірақ азыр карбондік кала қолданылады, себебі ол қызмет ету уақытында сұйық электролитты ұстау және катодтың жақсы басылуы мен вязкозностьін береді. Катоддың қоспада карбон ацетилен кала бар элементтер, негізгі қызмет ету уақытында жақсы жұмыс істейді, ал графитті қолданған элементтер, жоғары және ұзақ мерзімде жұмыс істейді.

1. Табиғи марганц дioxidi (TMD) табиғатты рудада бар. Бұл рудалар 70-85% марганц дioxidi бар. Оның α және β фазалы кристаллық құрылымы бар.

2. Химиялық синтезделген марганц дioxidi (XMD) 90-95% таза марганц дioxidi бар. Оның δ фазалы кристаллық құрылымы бар.

3. Электролизден шыққан марганц дioxidi (ЭMD). ЭMD басқаларына салыстырмалы қымбат, бірақ өзінің жұмыс істеу қасиеттерімен ең жақсы. Ол батареяның қуатын арттырады, және біз оны күрделі промышленные қызметтерде қолданамыз. Оның γ фазалы кристаллық құрылымы бар.

3. Күймөлдік түрдегі катодға карбон стержень енгізіледі, катодтан ағым жинаушы ретінде қызмет етеді. Бұл карбон стерженьнің жоғарғы бөлігі элементтің оң терісін құрайды.
   

   
   

   Мына карбон стерженьнің қызмет етуі - элементтің қатты заряды уақытында пайда болған водород және углерод диоксид газын шығару. Бұл газдар асфальтпен құюлған күймөлдіктің жоғарғы бөлігі арқылы шығады. Демек, цинк-карбондік батареядағы карбон стержень газды шығару жолы ретінде қызмет етеді.

4. Анод мен катод арасында жұмсақ аммоний хлорид мен цинк хлорид электролитімен суытырылған зерновая паста немесе абсорбирующая Kraft қағазы бөлінеді. Жұмсақ бөлек элементтің ішкі толқындығын азайтады.
   Кеңінен қолданылатын Leclanche’ элементінде аммоний хлорид мен аз мөлшерде цинк хлорид электролиті бар. Бірақ, цинк хлорид элементінде тек цинк хлорид электролиті қолданылады. Аммония хлоридінің аз мөлшері цинк хлоридіне қосылып, цинк хлорид батареясының жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

5. Күймөлдік түрдегі катоддың жоғары бөлігінде қолданылатын қосқыш (электр өткізбейді) орнатылады.

6. Осы қосқыштың жоғары бөлігінде асфальттық құю қолданылады, ал асфальттық құюнан жоғарыда воск құю қолданылады.
   Батареяда құю құрылымдары электролит пен су қайтауын және сакталу мерзімінде жоюын талап етеді.

7. Бұл құю құрылымынан кейін қайта қосқыш орнатылады, құю материалдарын орында ұстау үшін.

8. Бұл жоғары қосқыш карбон стерженьнің жоғары бөлігінде орнатылған метал басқару құрылымын ұстайды.

9. Енді құрылым металл, қағаз же пластик жабыққа айналып, эстетикалық көрініс беріледі. Элементтің сыртқы жабығында аты-жөндер және бағалар жазылады.

10. Элементтің төменгі бөлігі кейде металл жабықпен қорғалады, бұл коңыраулық қорғау береді.

Пікір: Оригиналды сыйлаңыз, жақсы мақалалар бөлісу арқылы қол жетімді. Егер автордық құқықтарына қарсы келсе, өшіру үшін хабарласыңыз.