Меркурий оксид батареясы | Химиялық құрылым Асқаршылықтар Пайдалану жөніндегі
Екінші дүниежүзілік соғыс уақытында айырмашылықсыз көрсеткіш, жоғары қабатты, ұзақ мезетті батарея жүйесі өте тропикалық шарттарда қолданылу үшін маңызды болды. Цинк-mercure oxide батарея технологиясы 100 жылдан астам белгілі болса да, оны Екінші дүниежүзілік соғыс уақытында Сэмюэл Рубен алғаш ресми түрде қолданған. Оның айырмашылықсыз және стабильді көрсеткіш өзіндіктігі сағаттар, фотоаппараттар және басқа кіші электроникалық приборларда қолдану үшін өте пайдалы. Бұл батарея ертеуірлердің бірнеше модельдерінде де қолданылған.
Себепті оның өте стабильді шығыс көрсеткіш өзіндіктігі, mercure oxide батарея электр өлшеу приборларында көрсеткіш бейтараптығы ресми түрде қолданылған. Сонымен қатар, батарея кіші серпілген спутниктер, радиостанциялар және ертеуір спутниктерде де қолданылған.
Азыр заманда бұл батареялар mercure негізінен экологиялық проблемалар себепті өту үстінде. Mercure oxide батареяның негізінен екі түрі бар - бірі цинк-mercure oxide батарея, екіншісі кадмий-mercure oxide батарея. Кадмий мен mercure экологиялық проблемаларға әсер етеді. Бұл батареялардың пазары алкалиндік марганец оксиді, цинк-ауа, серебр оксиді және литий батареялары тағына қабылдайды.
Цинк-mercure oxide батареясының артықшылықтары
Оның өте жоғары энергия тығыздығы бар. Ол 450 Вт·сағ/Л.
Оның өте ұзақ сакталу мерзімі бар.
Көптеген акым тығыздығы диапазонында стабилду.
Ол өте электрокимиялық үнемді.
Ол өте жұмысқа қабілетті және механикалық түрде әсерленуден және вибрациядан сенімді емес.
Ол 1.35 В ашық цептегі көрсеткіш береді, бұл цинк-mercure батареясының маңызды артықшылығы.
Ол ұзақ акым түсіру мерзімінде стабилді көрсеткіш береді.
Цинк-mercure oxide батареясының жетіспейтіндіктері
Бұл батареялар өте қымбат. Сондықтан олардың қолданылуы шектелген.
Хотя батареяның энергия-өлем қатынасы жоғары, бірақ энергия-сала қатынасы орташа.
Бұл батареяның төмен температураларда жұмысы жақсы емес.
Mercure сияқты заттар қолданылуынан, цинк-mercure oxide батареясының қолданылғанын қойып қалуы проблема жасайды.
Кадмий-mercure oxide батареясының артықшылықтары
Оның ұзақ сакталу мерзімі бар.
Оның акым диапазонында ұзақ мерзім ішінде өте түз discharge кестесі бар.
Цинк-mercure oxide батареясына қарама-қарсы, ол төмен температураларда үнемді жұмыс істейді.
Кадмий-mercure oxide батареясының газ қалдықтары төмен.
Кадмий-mercure oxide батареясының жетіспейтіндіктері
Кадмий қолданылуынан, ол цинк-mercure oxide батареясынан қымбат.
Бұл батареяның стандартты ашық цептегі көрсеткіші 0.9 В, бұл цинк-mercure oxide батареясынан өте төмен.
Оның энергия-өлем қатынасы орташа, ал энергия-сала қатынасы төмен.
Кадмий-mercure oxide батареясын қойып қалуы да кадмий мен mercure сияқты заттардың барынша экологиялық проблема жасайды.
Mercure oxide батареясының құрылымы
Бұл батарея негізінен төмен, терең және цилиндр формасында жасалған. Төмен конфигурацияда, батареяның жоғарғы қабырғасы ішкі жағында мис қоспалы, сыртқы жағында никель немесе нержавейка құрастырылады. Жоғарғы қабырға төмен контейнерден найлонды громмет арқылы бөлінеді. Амальга асқыталған цинк порошы жоғарғы қабырғаның ішіне таратылады. Контейнердің төменгі бөлігі mercure oxide мен графит микстурымен толтырылады. Графит mercure oxide өзіндіктігін жоғарылатын үшін қолданылады. Mercure oxide батареяның негізгі катод материалы болып табылады. Катод микстурасының жоғарғы бөлігі калий гидроксид немесе сода гидроксид электролитімен ысытылған пористик барьермен қамтылады. Енді жоғарғы қабырға, громмет және анод материалы төмен контейнерге басылып, барлық бірлік төмен контейнердің жоғарғы қырмен қалпына келтіріледі. Бұл жағдайда батареяның жоғарғы бөлігі анод, төменгі бөлігі катод, ал пористик бөлек электролитті ортасында қалдырады. Барлық бірлік төмен контейнердің жоғарғы қырмен қалпына келтіріледі. Терең конфигурацияда, цинк порошы амальга асқыталып, пеллетке басылып қояды. Батареяның жоғарғы қабырғасы интегралды құрастырылған полимер громметпен екі жағынан қосылған. Сыртқы және ішкі жоғарғы платтар никель қоспалы ас құрастырылған, бірақ ішкі плат қышқылы қоспалы. Клетканың негізгі контейнері екі никель қоспалы ас құрастырылған қабырғалардан жасалған. Және адаптер трубка ішкі және сыртқы қабырғалардың арасында орналастырылады. Контейнердің төменгі бөлігі катод микстурасымен, ал катод микстурасының жоғарысында электролит қабылдайтын материал қойылады. Жоғарғы громмет бірлігі мен анод пеллеті ішкі қабырғага басылып, сыртқы қабырға арқылы қалпына келтіріледі. Сыртқы қабырғада газ өту ашылуы қойылады, сондықтан төменгі және сыртқы қабырғалардың арасында өтуі мүмкін, электролит адаптер трубка арқылы қабылданады.
Mercure oxide батареясының химиясы
Zinc / mercure клеткасында екі түрдегі щелоч электролит қолданылады, бірі калий гидроксид негізінде, екіншісі сода гидроксид негізінде. Сода гидроксид электролиті төмен температура және жоғары акым түсіру қажет емес жерлерде қолданылады. Бұл электролит негізінен цинк-mercure oxide клеткасында қолданылады, ал калий гидроксид негізінде электролит тек кадмий-mercure oxide клеткасында қолданылады. Кадмий калий гидроксид шығынында шешілбейді, сондықтан кадмий-mercure oxide клеткасы төмен температурада қолдануға ыңғайлы.
Цинк-mercure oxide батареясындағы анод реакциясы
Анод реакциясы мына түрде жазылғаны мүмкін,
Бұл реакция мына түрде қысқартылғаны мүмкін,
Кадмий-mercure oxide батареясындағы анод реакциясы
Анод реакциясы мына түрде жазылғаны мүмкін,
