Magnesiumi-akku | Magnesiumi-akkun kemiallinen rakennelma

Magnesiasta valmistetaan anodimateriaaleja ensimmäisessä akussa sen korkean standardipotentiaalin vuoksi. Se on kevyt metalli. Lisäksi se on helposti saatavilla ja edullinen metalli. Magnesium/manganidioksidin (Mg/MnO2) akun käyttöikä on kaksinkertainen verrattuna sinkki/manganidioksidin (Zn/MnO2) akkuun samankokoisessa versiossa. Se myös säilyttää kapasiteettinsa varastoinnissa, jopa korkeassa lämpötilassa. Magnesiumakku on erittäin kestävä ja varastoitava, sillä sille muodostuu luonnollisesti suojakerroksia magnesiumanodin pinnalle.
Magnesiumakku menettää varastointikyvynsä, kun se on osittain purkautunut, ja siksi se ei ole soveltuva pitkäaikaiseen väliaikaiseen käyttöön. Tämä on pääsyy, miksi magnesiumakku on menettämässä suosiotaan ja litiumakut ovat vallinneet sen markkinat.

Magnesiumakun kemiallisuus

Ensimmäisessä magnesiumakussa anodina toimii magnesiumliitto; katodimateriaalina käytetään manganidioksidiä. Manganidioksidi ei kuitenkaan tarjoa riittävää johtavuutta katodiin, joten acetylene black sekoitetaan manganidioksiiniin saavuttaakseen tarvittavan johtavuuden. Elektrolyyttina käytetään magnesiumperkloridia. Barium- ja litiumkromatti lisätään elektrolyyttiin korroosion estämiseksi. Magnesiumhydroxidi lisätään tämän seoksen pH-puskuriin parantamaan varastointikykyä.

Anodissa tapahtuva hapettumisreaktio on,


Katodissa tapahtuva palautusreaktio on,

Yleinen reaktio,


Avoin piirivoltti, tämä solu antaa noin 2 voltia, mutta solun potentiaalin teoreettinen arvo on 2.8 voltia.
Magnesiumin korroosoituminen on hyvin vähäistä jopa äärimmäisissä ympäristöolosuhteissa. Raaka magnesium reagoi kosteuden kanssa ja muodostaa ohuen filmimäisen Mg(OH)2-kerroksen pinnalleen.

Tämä ohut magnesiumperoksidin kerros toimii korroosiosuojana magnesiumin yläpuolella. Lisäksi magnesiumin kromattihoidolla parannetaan tätä suojaa huomattavasti. Kun tämä suojakerros magnesiumperoksidista tuhoutuu tai poistetaan akun purkautuessa, korroosio tapahtuu ja typpihappo muodostuu.


Tämä on perus magnesiumakun kemiallisuus.

Magnesiumakun rakennus

Rakenteeltaan sylinterimainen magnesiumakku on samankaltainen kuin sylinterimainen sinkki-kohraakku. Tässä akun pääkontainerina toimii magnesiumliitto, joka koostuu magnesiumista ja pienestä määrästä alumiinia ja sinkkiä. Katodimateriaalina käytetään manganidioksidiä. Koska manganidioksidi on heikkojohtaja, se sekoitetaan acetylene black:iin parantamaan johtavuutta. Tämä auttaa myös säilyttämään vettä katodissa. Tähän katodiseokseen lisätään bariumkromatti esteenä ja magnesiumhydroxidi pH-puskurina. Elektrolyyttina käytetään magnesiumperkloridia, johon on lisätty litiumkromatti ja vesi. Katodiseokseen lisätään hiili nykykeräksi. Kraft-paperit, jotka ovat imurseneet elektrolyyttiratkaisua, sijoitetaan katodi- ja anodimateriaalien välille erotteina. Erityistä huomiota on kiinnitettävä akun tiivistysjärjestelmän suunnitteluun. Akun tiivistys ei saa olla niin poroista, että kosteus evaporoituisi akusta varastoinnissa, eikä niin tiheä, ettei vapautunut typpihappo voisi päästä ulos akusta purkautuessa. Tiivistys pitää säilyttää kosteuden sisällä ja samalla antaa riittävän puhdasuudelle typpihapon päästymiseksi. Tämä voidaan tehdä avaimalla pieni reikä plastistiivistyksen päälle, joka on pesetty retainer-renkaan alle. Kun ylijäämäinen kaasu tulee pois reikästä, tämä retainer-rengas muuttuu paineen vuoksi ja kaasu pääsee ulos.
a
Magnesiumanodi muodostaa akun ulkopintaa, mutta toinen magnesiumakun rakennus on myös mahdollinen, jossa hiili muodostaa akun ulkopinon. Tässä tyypillisesti muotoiltu kontaineri on muodostettu erittäin johtavasta hiilistä. Tämä kontaineri on muotoiltu sylinterimäiseksi kupillaksi, ja sen keskipisteestä projisoituu tyypillisesti muotoiltu vaakasuora osa kuvan mukaisesti. Akun anodi muodostetaan magnesiumin sylinteristä tai rummutuksesta. Sylinterianodin halkaisija on noin puolet hiilikupin halkaisijasta. Katodiseos sijoitetaan tämän anodisylinterin sisään ja erotetaan sylinterin sisäseinaan paperierotteella. Hiilikupin sisäseinaan ja anodisylinterin ulkopinnan välille täytetään myös katodiseosta, ja tässäkin anodisylinterin ulkopinta erotetaan katodiseosta paperierotteella. Katodiseos tuotetaan sekoittamalla manganidioksidi, hiilimusta ja pieni määrä vesiliuosta magnesiumbromidia tai perkloridia elektrolyyttina. Positiivitermi yhdistetään hiilikupin päätepisteeseen. Negatiivitermi yhdistetään anodisylinterin päätepisteeseen. Koko järjestelmä pakataan käärmätyyppiseen tinattuun teräsruumiiseen.

Magnesiumakun etuudet

1. Sillä on erittäin hyvä omien elinkaari; sitä voidaan varastoida pitkään, jopa korkeassa lämpötilassa. Nämä akut voidaan varastoida jopa viiden vuoden ajan 20oC lämpötilassa.

2. Sen kapasiteetti on kaksinkertainen verrattuna samankokoiseen Leclanche-akkuun.

3. Korkeampi akun jännite kuin sinkki-kohraakulla.

4. Hinta on myös kohtuullinen.

Magnesiumakun haitat

1. Viivästyminen (jänniteviivästyminen).

2. Typpihapon muodostuminen purkautuessa.

3. Lämpövuoto käytössä.

4. Heikko varastointi osittaisen purkautumisen jälkeen.

Akkuja ei enää valmisteta kaupallisesti.

Mg/MnO2-akujen koot ja tyypit

Sylinterimäiset magnesiumprimääriakut

Akun tyyppi	Halkaisija mm:ssä	Korkeus mm:ssä	Paino grameina	Kapasiteetti Ah:ssa
N	11	31	5	0.5
B	19.2	53	26.5	2
C	25.4	Tuki Tuki Anna palkinto ja kannusta kirjoittajaa Aiheet: Akut Yleistä akkutietoa Asiasta asiantuntijat Electrical4u 0 China Asiantuntemusala Basic Electrical Ammatillinen artikkeli 607 Kysy​ Tuki Consult Tip Suositeltu Lisää Auringonenergian tuotantojärjestelmien rakenne ja toimintaperiaate Avoimien aurinkopaneelijärjestelmien (PV) koostuminen ja toimintaperiaateAvoimen aurinkopaneelijärjestelmän (PV) pääkomponentit ovat PV-moduulit, ohjauslaitteisto, inverteri, akut ja muut lisävarusteet (akut eivät ole välttämättömiä verkkoyhdistettyihin järjestelmiin). PV-järjestelmät jaetaan verkon ulkopuolella toimiviin ja verkkoyhdistettyihin järjestelmiin sen perusteella, riippuvatko ne yleisestä sähköverkosta. Verkon ulkopuolella toimivat järjestelmät toimivat itsenäisesti ilman yleisen säh Encyclopedia 10/09/2025 Miten ylläpitää aurinkosähkölämpövoimalaa? State Grid vastaa 8:een yleiseen huoltokysymykseen (2) 1. Kauhea päivänä, onko vaurioituneiden haavoittuvien komponenttien korvaaminen välittömästi tarpeellista?Välitön korvaaminen ei ole suositeltavaa. Jos korvaus on välttämätöntä, se kannattaa tehdä varhaina aamulla tai myöhään iltapäivällä. Ota yhteyttä sähköaseman operaatioiden ja ylläpidon (O&M) henkilöstöön ja pyydä ammattihenkilöstöä tulemaan paikalle korvaamaan osat.2. Voiko valokuiduverkkoja asentaa aurinkopaneelijärjestelmien ympärille raskaasti heijastuvien esineiden aiheuttaman vahingon Encyclopedia 09/06/2025 Miten ylläpitää aurinkosähkölämpövoimalaa? State Grid vastaa 8:een yleiseen O&M-kysymykseen (1) 1. Mikä ovat yleisiä hajautettujen aurinkosähköjärjestelmien (PV) vikoja? Mitä tyypillisiä ongelmia järjestelmän eri komponenteissa voi ilmetä?Yleisiin vioihin kuuluu kääntäjän epäonnistuminen toimimaan tai käynnistyä, koska jännite ei saavuta käynnistysasetusta, sekä alhainen sähköntuotanto, joka johtuu PV-moduulien tai kääntäjän ongelmiin. Järjestelmän komponentteissa voi ilmetä tyypillisesti yhdistinlaatikoiden palaminen ja paikallinen poltto PV-moduuleissa.2. Miten käsitellä yleisiä hajautet Leon 09/06/2025 Miten suunnitella ja asentaa itsenäinen aurinkopaneelijärjestelmä? Aurinkosähköjärjestelmien suunnittelu ja asennusNykyinen yhteiskunta on riippuvainen energiasta arkipäiväisiin tarpeisiin, kuten teollisuuteen, lämmitykseen, liikenteeseen ja maatalouteen, joista suuri osa tulee uusiutumattomista lähteistä (hiilestä, öljystä, kaasusta). Näillä aiheutetaan kuitenkin ympäristövahinkoja, ne ovat epätasaisesti jakautuneita ja niiden hinta vaihtelee rajoitetun varannon vuoksi – mikä lisää kysyntää uusiutuvalle energialle.Aurinkoenergia, joka on runsasta ja pystyy vas Edwiin 07/17/2025 Asiasta asiantuntijat Electrical4u 0 China Asiantuntemusala Perus sähkötiede Ammatillinen artikkeli 607 Kysy​ Tuki Etsi sähköalan asiantuntijoita ja kumppaneita verkko- ja energiaratkaisuihin Lähetä kysely Nimesi Puhelin Sähköposti Maa Viestisi Lähetä nyt Lataa Hanki IEE Business -sovellus Käytä IEE-Business -sovellusta laitteiden etsimiseen ratkaisujen saamiseen asiantuntijoiden yhteydenottoon ja alan yhteistyöhön missä tahansa ja milloin tahansa täysin tukien sähköprojektiesi ja liiketoimintasi kehitystä