Kwikoxide batterij | Chemische opbouw Voordelen Toepassingen
Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd het essentieel om een constante spanning, hoge capaciteit en lange levensduur te hebben batterij-systeem voor gebruik onder extreme tropische omstandigheden. De technologie van de zink-mercuric oxide batterij was al meer dan 100 jaar bekend, maar werd voor het eerst praktisch toegepast door Samuel Ruben tijdens de Tweede Wereldoorlog. Vanwege zijn constante en stabiele spanning-kenmerken, is het bijzonder voordelig om te gebruiken in horloges, camera's en andere kleine elektronische apparaten. Het werd ook gebruikt in sommige vroege modellen van pacemakers.
Vanwege zijn uiterst stabiele uitgangsspanningskenmerk, werd de mercuric oxide batterij wijdverspreid gebruikt als spanningsreferentiebron in elektrische meetinstrumenten. Daarnaast werd de batterij ook gebruikt in kleine verspreide satellietmijnen, radiotoestellen en vroege satellieten.
Tegenwoordig worden deze batterijen verouderd omdat ze milieuproblemen veroorzaken in verband met kwik. Er zijn voornamelijk twee types mercuric oxide batterij - één zink-mercuric oxide batterij en twee cadmium-mercuric oxide batterij. Milieuproblemen zijn ook verbonden aan cadmium. De markt van deze batterij is ingenomen door alkaline mangaanoxide, zink-lucht, zilveroxide en lithium batterijen.
Voordeel van Zink-Mercuric Oxide Batterij
Het heeft een zeer hoge energiedichtheid. Het is ongeveer 450 Wh/L
Het heeft een zeer lange opslagduur.
Blijft stabiel over een breed bereik van stroomdichtheden.
Het is zeer elektrochemisch efficiënt.
Het is zeer robuust en over het algemeen niet gevoelig voor mechanische impact en trilling.
Het geeft een stabiele 1.35 V open-circuit spanning, wat een belangrijk voordeel is van de zink-mercuric batterij.
Het geeft een stabiele spanning gedurende een lang bereik van stroomafnameperiodes.
Nadelen van Zink-Mercuric Oxide Batterij
Deze batterijen zijn zeer duur. Daarom hebben ze een beperkte toepassing.
Hoewel de energie naar volume-verhouding van de batterij hoog is, is de energie naar gewicht-verhouding matig.
De prestaties van deze batterij zijn niet erg goed bij lage temperaturen.
Door de aanwezigheid van kwik veroorzaakt de afval van gebruikte zink-mercuric oxide batterijen een probleem.
Voordeel van Cadmium-Mercuric Oxide Batterij
Het heeft een langere opslagduur.
Het heeft een vlakkere ontladingcurve over een breed bereik van stroom.
In tegenstelling tot de zink-mercuric oxide batterij, werkt het efficiënt bij lage temperaturen.
Het gasvormingslabel van de cadmium-mercuric oxide batterij is laag.
Nadelen van Cadmium-Mercuric Oxide Batterij
Het is duurder dan de zink-mercuric oxide batterij vanwege het cadmium.
De standaard open circuit spanning van deze batterij is 0.9 V, wat veel lager is dan die van de zink-mercuric oxide batterij.
De energie naar volume-verhouding is matig, en de energie naar gewicht-verhouding is laag.
De afval van cadmium-mercuric oxide batterijen veroorzaakt eveneens milieuproblemen vanwege de aanwezigheid van zowel cadmium als kwik.
Bouw van Mercuric Oxide Batterij
Deze batterij werd voornamelijk vervaardigd in bodem-, plat- en cilindervorm. In de bodemconfiguratie is het bovenste deksel van de batterij gemaakt van koperlegering aan de binnenkant en nikkel of roestvrij staal aan de buitenkant. Het bovenste deksel is geïsoleerd van de onderste behuizing door een nylon grommet. Amalgameerde zinkpoeder is verspreid binnen het bovenste deksel. Het onderste gedeelte van de behuizing is gevuld met een mengsel van mercuric oxide en grafiet. Grafiet helpt hier om de geleidbaarheid van mercuric oxide te verhogen. Het mercuric oxide is het hoofdcathodemateriaal van de batterij. Het bovenste deel van het cathodemengsel is bedekt met kaliumhydroxide, of natriumhydroxide elektrolyt doorweekt poreuze barrière. Nu wordt het hele bovenste deksel samen met de grommet en anodemateriaal ingedrukt in de onderste behuizing. Nu is het bovenste gedeelte van de batterij de anode, en het onderste gedeelte is de cathode, en de poreuze scheiding bevat het elektrolyt ertussen. Het hele assemblage wordt strak samengehouden door het bovenste randje van de onderste can of behuizing te krimpen. In de platte configuratie wordt zinkpoeder geamalgameerd en in een pallet gepre
