Baterija s živečim oksidom | Sestava Konstrukcija Prednosti Uporaba

V drugi svetovni voji je postal nujen konstanten napon, visoka kapaciteta in dolgo življenje baterije za uporabo v ekstremnih tropičnih pogojih. Tehnologija baterij z bikromatom rtuti in cinka je bila znana več kot 100 let, a je prvič praktično uporabljena Samuelom Rubenom med drugo svetovno vojno. Zaradi njene konstantne in stabilne napetosti je zlasti koristna za uporabo v urah, fotoaparatih in drugih majhnih elektronskih napravah. Uporabljena je bila tudi v nekaterih prvih modelih pacemakerjev.
Zaradi izjemno stabilnega izhodnega napetostnega značilnika so bile baterije s bikromatom rtuti široko uporabljane kot vir napetosti v električnih merilnih instrumentih. Poleg tega so bile te baterije uporabljane tudi v majhnih razsevljivi satelitski minah, radijskih postajah in zgodnjih satelitih.

Danes se te baterije postopoma zastarjujejo zaradi okoljskih težav, povezanih z rtutjo. Obstajata predvsem dva tipa baterij s bikromatom rtuti – ena z bikromatom rtuti in cinkom, druga z bikromatom rtuti in kadmiem. Okoljske težave so povezane tudi z kadmiem. Trg teh baterij je zasedla alkalna manganzdiodna, cink-zračna, srebrna oksidna in litijeva baterija.

Prednosti cink-bikromatove rtuti baterije

1. Ima zelo visoko gostoto energije. Znaša približno 450 Wh/L.

2. Ima zelo dolgo življenjsko dobo.

3. Ostaja stabilna v širokem obsegu gostote toka.

4. Je zelo elektrokemično učinkovita.

5. Je zelo odporne in običajno neobčutljiva na mehansko udar in vibracijo.

6. Nudi stabilni 1,35 V odprt-napetostni tok, kar je pomembna prednost cink-bikromatove rtuti baterije.

7. Nudi stabilno napetost skozi dolgi obdobje operativnega toka.

Nedostatki cink-bikromatove rtuti baterije

1. Te baterije so zelo dragi. Zato imajo omejeno uporabo.

2. Čeprav je omernost energije glede na prostornino visoka, omernost energije glede na maso pa je srednja.

3. Deležnost te baterije ni zelo dobra pri nizkih temperaturah.

4. Zaradi prisotnosti rtuti odstranitev uporabljenih cink-bikromatovih rtuti baterij ustvarja problem.

Prednosti kadmijsko-bikromatove rtuti baterije

1. Ima daljšo življenjsko dobo.

2. Ima bolj ravno krivuljo razrada v širokem obsegu toku.

3. Na razliko od cink-bikromatove rtuti baterije, deluje učinkovito pri nizkih temperaturah.

4. Raven proizvodnje plinov v kadmijsko-bikromatovih rtuti baterijah je nizka.

Nedostatki kadmijsko-bikromatove rtuti baterije

1. Je dražja od cink-bikromatove rtuti baterije zaradi kadmijskega.

2. Standardni odprt-napetostni tok te baterije znaša 0,9 V, kar je veliko nižje kot pri cink-bikromatovi rtuti bateriji.

3. Omernost energije glede na prostornino je srednja, omernost energije glede na maso pa je nizka.

4. Odstranitev kadmijsko-bikromatovih rtuti baterij tudi ustvarja okoljski problem zaradi prisotnosti kadmijskega in rtuti.

Izdelava baterije s bikromatom rtuti

Ta baterija je predvsem izdelavana v oblikah dna, ravninskih in valjkastih. V obliki dna je zgornja pokrovna plat baterije izdelana iz bakrenega zlitka na notranji strani in nikela ali nerjavečega jekla na zunanji strani. Zgornja pokrovna plat je izolirana od spodnje posode z nylonskim gumenkom. Amalgamiran prah cinka je razpršen znotraj zgornje pokrovne plate. Spodnji del posode je poln z mešanico bikromata rtuti in grafitnega prahu. Grafit pomaga povečati prevodnost bikromata rtuti. Bikromat rtuti je glavni katodični material baterije. Zgornji del mešanice katode je pokrit z poroznim barierom, premočen s krmilom hidroksida kalija ali sodije. Sedaj celotna zgornja pokrovna plat skupaj z gumenkom in anodičnim materialom je pritisnjena v spodnjo posodo. Zgornji del baterije je anoda, spodnji del pa katoda, porozni ločnik pa vsebuje elektrolit med njima. Celotna sestava je tesno držana skupaj z zaklepom zgornjega roba spodnje posode. V ravninski obliki je cinkov prah amalgamiran in pretisnjen v tabletko. Zgornja pokrovna plat baterije ima dvojni preliv s integriranim oblikovanim polimerkim gumenkom. Zunanja in notranja zgornja plošča sta izdelani iz nikla preplavljenega jekla, toda notranja plošča je stanja preplavljen na notranji strani. Glavna posoda celice je tudi izdelana iz dveh kanalov iz nikla preplavljenega jekla. In prilagoditveni cevelj je postavljen v prostor med notranjim in zunan