Kviksíðurverksbatería | Frumefni Smíða Fornemi Notkun

Á meðan í Öruverðara II varð það nauðsynlegt að hafa spenna sem er óbreytt, hæk áfangastig, löng líftíma battrarakerfi fyrir notkun undir svari tropískum skilyrðum. Teknikken fyrir zink-merkuríoxídbattrar hefur verið þekkt fyrir yfir 100 ár, en Samuel Ruben notaði hana fyrst í prými tíðina í Öruverðara II. Vegna þess að spennan er óbreytt og stöðug, er hún sérstaklega gagnleg til notkunar í klukkum, myndavélar og öðrum smölum elektrónsgerðum. Hún var einnig notuð í sumum fyrstu gerðum hjartalitla.
Vegna sinnar mjög stöðugrar útspennu eignarmerkuríoxídbattrarnar voru almennt notuð sem spennurefni í elektrískum mælingargerðum. Auk þess voru battrarnir notuð í smölum dreifanlegum satelliúmsminjum, ráðgervum og fyrstu satellítum.

Nú á dögum eru þessir battrar að orðast föng af vandamálum við umhverfi vegna kvikasilfrs. Það eru aðallega tveir tegundir merkuríoxídbattrar – einn zink-merkuríoxídbattrar og annar kadmín-merkuríoxídbattrar. Umhverfisvandamál eru einnig tengd kadmín. Markaðurinn fyrir þessa battrar hefur verið tekið af alkalíska mangnesdíoksídbattrum, zink-luftbattrum, silfuróksídbattrum og lítíumbattrum.

Forskur zink-merkuríoxídbattrar

1. Þeir hafa mjög hátt orkuþéttleika. Hann er um 450 Wh/L

2. Þeir hafa mjög langt geymslutíma.

3. Haltast stöðugt undir víðri spennuþéttleika.

4. Þeir eru mjög efnaefnalegar.

5. Þeir eru mjög sterku og almennilega ekki sensím til mekaníska áhrifa og vibrasyonar.

6. Þeir gefa stöðugu 1,35 V opnu strauma sem er mikilvæg forska zink-merkuríoxídbattrar.

7. Þeir gefa stöðugu spennu yfir löngu straumdráttartímabil.

Umskurður zink-merkuríoxídbattrar

1. Þessir battrar eru mjög dýrir. Því miður hafa þeir takmarkaða notkun.

2. Þrátt fyrir að orku/volum hlutfallið sé hátt, orku/þyngdarhlutfallið er mætt.

3. Afgreiðsla þessara battrar er ekki góð við lága hita.

4. Vegna kvikasilfrs, valdið uppskrifta notaðra zink-merkuríoxídbattrar vandamál.

Forskur kadmín-merkuríoxídbattrar

1. Þeir hafa lengri geymslutíma.

2. Þeir hafa flatar aflgangslínu yfir löngu straumaritill.

3. Ólíkt zink-merkuríoxídbattrar, henta þeir vel við lága hita.

4. Gásútskrift kadmín-merkuríoxídbattrar er lága.

Umskurður kadmín-merkuríoxídbattrar

1. Þeir eru dýrari en zink-merkuríoxídbattrar vegna kadmíns.

2. Staðalopnu strauman er 0,9 V, sem er of lægur samanburði við zink-merkuríoxídbattrar.

3. Orku/volum hlutfallið er mætt, og orku/þyngdarhlutfallið er lágt.

4. Uppskrifta kadmín-merkuríoxídbattrar valdi umhverfisvandamál vegna kvikasilfrs og kadmíns.

Bygging merkuríoxídbattrar

Þessi battrar voru framleiddir á bóttaformi, flötiformi og sívalforma. Á bóttaforminu er efri deild battrans gerð af koparleiðandi á innri partinu og nikkel eða rostfjarri á ytri partinu. Efri deildin er eyðistofnum frá botnardeildinni með nylon grommet. Sammengið zink pulver er dreift inni í efri deild. Neðri deild tankarinnar er full af blöndu af merkuríoxídi og grafiti. Grafiti hjálpar að auka leðandi merkuríoxíds. Merkuríoxíð er aðal katódavefjan í battranum. Efst á katódablöndunni er dækkur með potassía-hydroxíð eða natrium-hydroxíð elektrolyti í porösri skilja. Nú er allt efri deild með grommet og anódavefjunum haldið saman og skorið niður í neðri tankann. Efri partur battrans er nú anódan, neðri partur er katódan, og porös skilja heldur elektrolytin á milli. Allt samsett er fast haldið saman með skeringu efri brúnar neðri tankans. Á flötiforminu er zink pulver sammengið og prestað í plett. Efri deild battrans er tvöfaldað með sameindu plastgrommet. Ytri og innri efri plötur eru gerðar af nikkeltekinum stali, en innri plötan er tin-tekin á innri partinu. Aðal tankan er gerð af tveimur nikkeltekinum stalskerum. Og brottagangurinn er settur í bilinu á milli innsku og ytra skers. Neðri deild tankarinnar er full af katódablöndu, og efst á katódablöndunni er sett elektrolyti, absorberandi efni. Efri grommet skipun með anódapletti er prestað inn í innsku skerinu og seal gert með skeringu ytri skers. Loftgangur er gerður í ytri skerinu svo gás sem gæti komið fram við aflgang kann að auðveldlega ferðast á milli innsku og ytra skers, og allt vatn sem kemur fram er sorbið af blaðskefju.

Efnagreining merkuríoxídbattrar

Tveir tegundir alkalkala elektrolyta eru notaðir í zink-merkuríoxídbattrum, einn byggður á potassía-hydroxíð og annar á natrium-hydroxíð. Natrium-hydroxíð elektrolyti er venjulega notað þar sem lága hita og há strauma er ekki nauðsynlegt. Þessi elektrolyti er venjulega notað í zink-merkuríoxídbattrum, en potassía-hydroxíð elektrolyti er aðeins notað í kadmín-merkuríoxídbattrum. Kadmín er óleyskt í potassía-hydroxíð lausn og því er kadmín-merkuríoxídbattrar passandi fyrir lága hita.

Anódareynd í zink-merkuríoxídbattrar

Anódareyndin má skrifa sem,

Þessi reynd má einfalda sem,

Anódareynd í kadmín-merkuríoxídbattrar

Anódareyndin má skrifa sem,

Þessi reynd framleiðir ekki vatn, því skal nota elektrolytu með hært vatnshlutfall.

Katódareynd í merkuríoxídbattrar

Katódareynd battrans má skrifa sem,

Nafnspenna merkuríoxídbattrar

Opnu strauma eða óbátta spenna zink-merkuríoxídbattrar er 1,35 V. Þessi spenna er mjög stöðug við mismunandi hita yfir löng tímabil. Opnu strauma spenna zink-merkuríoxídbattrar er innan 1% fyrir mörg ár. Þessi opnu strauma spenna getur aðeins breyst í 2,5 mV ef virknihiti battrans breytist frá -20oC upp í +50