რკინობდეგის ოქსიდის ბატარეა | ქიმიური კონსტრუქცია სარგებელები გამოყენება
მეორე მსოფლიო ომის დროს გახდა უნდა ჰქონდეს მუდმივი ძაბვა, დიდი ენერგიის შემცირება, დიდი ხანგრძლივობის ბატარეიები ექსტრემალური ტროპიკული პირობების გამოყენებისთვის. ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის ტექნოლოგია უკვე 100 წლის მანძილზე უკვე ცნობილი იყო, მაგრამ პირველად პრაქტიკულად გამოიყენა სემუელ რუბენის მიერ მეორე მსოფლიო ომის დროს. მისი მუდმივი და სტაბილური ძაბვის ქვეშ ის გამოიყენება სათვალის, ფოტოაპარატების და სხვა პატარა ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენებისთვის. ის გამოიყენებოდა ზოგიერთ პაცმეიკერის დასაწყის მოდელებში.
მისი საშუალებით შეიძლება განვსაზღვროთ ძაბვა ელექტროტექნიკურ მაჩვენებელთა მართვაში, რადგან რთული ჟანგბადის ბატარეია მართვად გამოიყენებოდა როგორც ძაბვის რეფერენცია. დამატებით, ბატარეია გამოიყენებოდა პატარა სატელიტური მინების, რადიოსადგურების და დასაწყისი სატელიტების გამო.
ამჟამად ეს ბატარეიები დახურულია გარემოს პრობლემების გამო, რომელიც დაკავშირებულია რთულთან. არსებობს ძირითადად ორი ტიპის რთული ჟანგბადის ბატარეია – ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეია და კადმიუმ-რთული ჟანგბადის ბატარეია. გარემოს პრობლემები დაკავშირებულია კადმიუმთან ასევე. ეს ბატარეიები დაამატებენ ალკალინური მანგანის დიოქსიდის, ცინკ-ჟანგის, ვერცხლის ოქსიდის და ლითონის ბატარეიებს.
ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის უპირატესობები
მას აქვს ძალიან მაღალი ენერგიის სიმკვრივე. ეს არის დაახლოებით 450 Wh/L
მას აქვს ძალიან გრძელი დაშვების ხანგრძლივობა.
დარჩება სტაბილური დიდი დიაპაზონის მიმდინარე სიმკვრივის შემდეგ.
ეს ძალიან ელექტროქიმიურად ეფექტურია.
ეს ძალიან რბილია და ზოგადად არ არის გამორთული მექანიკურ დახარჯვაზე და ვიბრაციაზე.
ეს იძლევა სტაბილური 1.35 V ღია წრედის ძაბვა, რაც არის ცინკ-რთული ბატარეიის მნიშვნელოვანი უპირატესობა.
ეს იძლევა სტაბილურ ძაბვას გრძელი დიაპაზონის მიმდინარე დახარჯვის შემდეგ.
ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის ნაკლებობები
ეს ბატარეიები ძალიან ძვირია. ამიტომ მათ შეზღუდული გამოყენება აქვთ.
თუმცა ბატარეიის ენერგიის მოცულობაზე შეფარდება მაღალია, მაგრამ ენერგიის წონაზე შეფარდება საშუალოა.
ბატარეიის მუშაობა დაბალი ტემპერატურის შემდეგ არ არის ძალიან კარგი.
რთულის არსებობის გამო, ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის გამოყენების შემდეგ არსებული ბატარეიის დახურვა შეიქმნება პრობლემა.
კადმიუმ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის უპირატესობები
მას აქვს გრძელი დაშვების ხანგრძლივობა.
მას აქვს ფლატ დახარჯვის მრუდი დიდი დიაპაზონის მიმდინარე სიმკვრივის შემდეგ.
ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის განსხვავებით, ეს ეფექტურად მუშაობს დაბალი ტემპერატურის შემდეგ.
კადმიუმ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის გაზის გამოყოფა დაბალია.
კადმიუმ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის ნაკლებობები
ეს ძვირია ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიაზე კადმიუმის გამო.
ეს ბატარეია არის 0.9 V სტანდარტული ღია წრედის ძაბვა, რაც ნაკლებია ცინკ-რთული ჟანგბადის ბატარეიაზე.
მისი ენერგიის მოცულობაზე შეფარდება საშუალოა, და ენერგიის წონაზე შეფარდება დაბალია.
კადმიუმ-რთული ჟანგბადის ბატარეიის დახურვა ასევე შეიქმნება გარემოს პრობლემა რთულის და კადმიუმის არსებობის გამო.
რთული ჟანგბადის ბატარეიის კონსტრუქცია
ეს ბატარეია მთავრად იყო დამზადებული ქვედა, ბრტყელი და ცილინდრის ფორმაში. ქვედა კონფიგურაციაში, ბატარეიის ზედა ფარი დამზადებული იყო კუპრის სპлавით შიდა სახეზე და ნიკელით ან რკინის სტალით გარე სახეზე. ზედა ფარი იყო დამალული ნაილონის გრომეტით ქვედა თაროსგან. ამალგამიერებული ცინკის ხაჭო იყო დანარჩენი ზედა ფარის შიდა. თაროს ქვედა ნაწილი იყო შევსებული რთული ჟანგბადისა და გრაფიტის დარეცხით. გრაფიტი დახმარება რთული ჟანგბადის პროვოდურობის ზრდაში. რთული ჟანგბადი არის ბატარეიის ძირითადი კათოდური მასალა. კათოდური დარეცხის ზედა ნაწილი იყო დაფარული პორული ბარიერით, რომელიც დაკავშირებული იყო პოტასიის ჰიდროქსიდით ან ნატრიის ჰიდროქსიდით. ახლა მთელი ზედა ფარი და გრომეტი და ანოდური მასალა დაჭერილი იყო ქვედა თაროში. ახლა ბატარეიის ზედა ნაწილი არის ანოდი, და ქვედა ნაწილი კათოდი, და პორული სეპარატორი შეიცავს ელექტროლიტს მათ შორის. მთელი ასემბლია დაჭერილი იყო ქვედა თაროს ზედა უკანასკნელი დაჭერით. ბრტყელ კონფიგურაციაში, ცინკის ხაჭო იყო ამალგამიერებული და დაჭერილი პელეტად. ბატარეიის ზედა ფარი იყო დაფარული პოლიმერის გრომეტით. გრომეტის გარე და შიდა ფარები იყო დამზადებული ნიკელით დაფარული რკინის სტალით, მაგრამ შიდა ფარი იყო დაფარული სათინით შიდა სახეზე. თაროს ძირითად კონტეინერი იყო დამზადებული ორი ნიკელით დაფარული რკინის სტალის დანარჩენი. და ადაპტერის ტუბუსი იყო დაფარული შიდა და გარე კონტეინერების შორის. თაროს ქვედა ნაწილი იყო შევსებული კათოდური დარეცხით, და კათოდური დარეცხის ზედა ნაწილი იყო დაფარული ელექტროლიტის აბსორბენტებით. ზედა გრომეტის ასემბლია და ანოდური პელეტა დაჭერილი იყო შიდა კონტეინერში და დახურული იყო გარე კონტეინერის დაჭერით. გარე კონტეინერში იყო დახურული ვენტილაციის ხვრელი, რომელიც შეიძლება გამოიყენოს გაზის გასატაცებლად დისჩარჯვის დროს შიდა და გარე კონტეინერებს შორის, ნებისმიერი დაშვებული ელექტროლიტი იყო დახურული ქაღალდის ადაპტერის ტუბუსით.
რთული ჟანგბადის ბატარეიის ქიმია
ზინკ-რთული ზელის შემდეგ გამოიყენება ორი ტიპის ალკალინური ელექტროლიტი, ერთი პოტასიის ჰიდროქსიდზე დაფუძნებული და მეორე ნატრიის ჰიდროქსიდზე. ნატრიის ჰიდროქსიდის ელ
