3 Pagrindiniai antrinių ląstelių tipai

Šiame straipsnyje apžvelgiami trys pagrindiniai antrinių ląstelių tipai. Tipai yra: 1. Švino rūgšties antrinė ląstelė 2. Nikelio geležies antrinė ląstelė 3. Nikelio kadmio ląstelės.

# Tipas . Švino rūgšties antrinis elementas:

Šio tipo baterijose švino elementas susideda iš dviejų elektrodų, sudarytų iš švino junginių, panardintų į atskiestą sieros rūgšties elektrolitą. Aktyviosios elektrodų medžiagos yra dengiamos kaip pagrindo pagrindai.

Elektrodai susideda iš vieno ar daugiau tinklelių (arba plokštelių), o anodų ir katodų plokštės yra pakaitomis išdėstytos į veidą. Tačiau, kai ląstelė iškraunama, abu katodo ir anodo tinklai yra padengti švino sulfatu.

Įkraunant ląstelę, anodo tinklai yra padengti švino peroksidu, o katodo tinklai yra gryni švino. Dabar pažiūrėkime, kaip ji veikia; žemiau esančioje cheminėje formulėje rodomas pagrindinis ir esminis cheminis poveikis, kuris vyksta šiose baterijose,

Tačiau, kai pilnai įkraunama, ląstelė sukuria apie 2 voltus emfą, bet, kai ji yra išsikrovusi, emf lėtai sumažėja iki maždaug 1, 8 voltų. Jei ląstelė leidžiama visiškai iškrauti, jo įtampa pagaliau labai greitai nukrenta.

Tačiau visiškas iškrovimas gali sukelti elektrodų suirimą, todėl standartinė praktika yra įkrauti švino rūgšties ląsteles, kol jos atvirosios grandinės įtampa nukrenta žemiau 1, 8 voltų. Kai įtampa tampa mažesnė nei 1, 8 voltai, sunku įkrauti akumuliatorių. Todėl visada reikia patikrinti, ar ši įtampa neviršija 1, 8 voltų.

Savitasis elektrolito sunkumas:

Elektrolito specifinis svoris yra svarbus norint tinkamai veikti ląstelę. Kai tai yra visiškai įkrauta, specifinis elektrolito tankis yra apie 1, 21, bet kai ląstelė išleidžiama iki 1, 8 voltų, savitasis tankis yra apie 1, 18.

Konkrečios gravitacijos pokytis atsiranda dėl to, kad kai ląstelė išleidžiama, dalis rūgšties sunaudojama švino sulfato susidarymui elektrode ir susidaro šiek tiek vandens.

Todėl rūgšties ir vandens santykis yra mažesnis. Švino rūgšties ląstelės įkrovimo būseną galima nustatyti, matuojant elektrolito specifinį tankį hidrometru. Jei tai yra dangtelio lempų baterijos, savitasis svoris gali būti didesnis, nei nurodyta pirmiau, nes tam tikros iškrovos charakteristikos reikalingos dangtelio žibintų baterijose.

Tipas # 2. Nikelio geležies antrinis elementas:

Tokio tipo baterija susideda iš vieno nikelio junginio elektrodo ir vieno geležies junginio elektrodo, panardinto į kalio hidroksido elektrolitą, prie kurio pridėtas mažas ličio hidratas, siekiant pagerinti ląstelės laidumą. Kai ląstelė iškraunama, aktyvi medžiaga anode yra nikelio hidroksidas, o katodui - geležies oksidas.

Dabar, kai įkraunama ląstelė, ant anodo susidaro nikelio peroksido formos, o katode - grynas geležis. Nėra jokių cheminių elektrolito pokyčių, o jo specifinis svoris išlieka tas pats per visą ląstelės ciklą. 5.4 pav. Iliustruoja šio tipo baterijos veikimą.

Nikelio geležies akumuliatoriaus konstrukcijoje anodas susideda iš daugybės vamzdžių, pagamintų iš perforuoto plieno juostos, spiralės, ir kartu su plieniniais žiedais. Vamzdžiai labai padengiami nikeliu ir į juos įdedamas aktyvus nikelio junginys. Dygliuotosios nikelio sluoksniai yra sujungiami su aktyvia medžiaga, kad pagerėtų laidumas anode.

Katodas susideda iš perforuotų nikelio padengtų plieninių juostelių, įdėtų į kišenes, į kurias supakuotas aktyvusis geležies junginys. Katodo laidumas pagerinamas pridedant šiek tiek gyvsidabrio į aktyviąją medžiagą.

Šarminis nikelio geležies elementas pilnai įkrautą sudaro 1, 4 voltų emfą ir paprastai įkraunamas, kai atvirosios grandinės įtampa nukrenta iki maždaug 1, 1 voltų. Tačiau, priešingai nei švino rūgšties ląstelė, šarminė ląstelė nėra pažeista, jei ji visiškai išsikrovusi.

Tačiau šarminis nikelio geležies elementas yra lengvesnis nei panašaus pajėgumo švino rūgšties ląstelė, tačiau jo efektyvumas yra mažesnis. Ląstelės talpa kinta priklausomai nuo temperatūros. Iš tiesų, žemiau 53 ° F (12 ° C), ląstelių talpa smarkiai nukrenta, todėl svarbu užtikrinti, kad ląstelė veiktų esant šiai kritinei temperatūrai ar virš jos.

Tipiškas nikelio geležies elementų taikymas yra standartinis 30 voltų nuolatinės srovės išjungimo akumuliatorius, susijęs su aukštos įtampos skirstytuvais.

Tipas # 3. Nikelio kadmio ląstelės:

Šis ląstelių tipas yra pagrįstas reakcija tarp nikelio hidroksido ir kadmio hidroksido šarminiame elektrolite. Atidžiai sureguliuojant cheminę reakciją, buvo įmanoma užkirsti kelią pertekliniam dujimui ir pagaminti sandariai įkraunamą bloką. Šio tipo baterijos cheminė reakcija gali būti rodoma kaip

Iš to matome, kad visiškai įkrautame nikelio kadmio akumuliatoriuje nikelio hidroksidas yra aukšto oksidacijos laipsnio ir neigiama medžiaga sumažinama iki gryno cadžio. Iškrovus nikelio hidroksidą sumažėja iki mažesnio oksidacijos laipsnio, o kadmio neigiamoje plokštelėje oksiduojamas.

Taigi cheminė reakcija susideda iš deguonies perdavimo iš vienos plokštelės į kitą ir elektrolitas veikia kaip tik jonizuotas laidininkas ir jokiu būdu nereaguoja su jokia plokšte. Taip pat reikia pažymėti, kad savitasis svoris nekeičia perkrovimo ar iškrovimo.

Nikelio dengto plieno konstrukcija atitinka neigiamus polius, turinčius labai porėtų junginių (nikelio, teigiamo, kadmio: neigiamo) elektrodus, prisotintus aktyvia medžiaga. Teigiamasis elektrodas yra prijungtas prie viršutinio dangčio, kad susidarytų teigiamas polius.

Didelės vakuuminio apdorojimo metu akytosios medžiagos, kuriose yra maždaug 80% tuščia, yra įmirkytos aktyviomis elektrodinėmis medžiagomis, kad būtų užtikrintas aukštas erdvės panaudojimo lygis. Prie elektrodų prijungtos grynos nikelio juostelės, suvirintos prie išorinio korpuso. Elektrodų separatoriai yra suklastoti iš neaustinių poliamido medžiagų, specialiai parinktų ilgalaikiam fiziniam ir cheminiam stabilumui.

Ląstelių surinkimas atliekamas griežtai kontroliuojamomis sąlygomis, o galutinis hermetiškas uždarymas pasiekiamas suformuojant slėginį sandariklį tarp indo viršaus ir šliaužti atsparaus izoliacinio nailono grumerio arba viršutinės plokštės. Be to, kai kuriose ląstelėse yra pakankama apsauginė anga, leidžianti ląstelei atleisti mažą dujų kiekį esant labai piktnaudžiavimui ir po to vėl uždaryti ir normaliai veikti.

Talpa:

Tikroji bet kokio užsandarinto nikelio kadmio ląstelių talpa yra šiek tiek priklausoma nuo išleidimo greičio ir turi būti atsargūs, nurodant amperų valandos talpą. Ląstelės vardinė talpa yra ta, kuri bus gaunama, kai visiškai įkrauta ląstelė iškraunama 1, 1 volto greičiu per 10 valandų. Šie rodikliai AH (Amp Hour) yra žinomi kaip K10.

Išleidimas:

Nominali išleidimo srovė, susijusi su K10 reitingu, vadinama 1x1x10. Panašiai K2 valandos įvertinimas, kai išleidimo srovė yra 5x1 × 10 ir K5, būtų amperų valandos įvertinimas, kurio iškrovos srovė būtų 2 x 1 × 10.

Per biudžeto įvykdymo patvirtinimą:

Kai baterijos yra priimamos, kai terminalo įtampa yra mažesnė nei 1, 1 voltų, gali būti sumažintas pajėgumas. Tada jiems turėtų būti suteiktas standartinis įkrovimas ir tada iškraunamas 110 greičiu. Ši procedūra turi būti pakartota, jei reikia, prieš visiškai atkuriant akumuliatorių.

Įkrovimas:

Nikelio kadmio ląstelėms įkrovimo koeficientas yra 1, 4. Tai reiškia, kad visiškai įkrautos arba iš dalies iškrautos kameros atveju reikia pakeisti 1, 4 karto didesnę talpą. Įkraunant pastovią srovę, paprastai neturi būti viršyta vardinė srovė 1.10.

Saugojimas:

Geriausios sandėliavimo sąlygos būtų patalpoje, kurios temperatūra būtų nuo 15 iki 20 ° C, kuo mažiau pasikeitus. Prieš laikydami ilgą laiką, ląstelės turi būti iškraunamos ir saugomos nuo nešvarumų ir nešvarumų. Ilgai laikant, visiškai įkrautos ląstelės neteks savaiminio išsilaisvinimo, tačiau 60–70% pradinio pajėgumo vis dar bus išsaugotos po kelių mėnesių saugojimo.

Charakteristika:

Šio tipo baterijos turi šias pagrindines savybes:

(1) Laisvė išlaikyti. Tai vargu ar reikia priežiūros.

(2) Atsparumas smūgiams.

(3) Galima naudoti bet kurioje padėtyje.

(4) Didelis vidinis atsparumas (keli milijonai omų)

(5) Geras įkainis.

(6) Didelis išmetimo lygis iki 10 I 10.

(7) 1.4 voltai visiškai įkrauti.

(8) Visiškai išleidžiami 1, 1 voltai.

Antrinės ląstelės yra naudojamos beveik visose anglyse, kad būtų užtikrintas nešiojamas elektros tiekimas dangtelių lempoms ir tam tikrų tipų rankiniams žibintams. Abiejų tipų antrinės ląstelės naudojamos nešiojamiems žibintams. Akumuliatoriai taip pat naudojami kaip signalizacijos sistemos tiekimas, taip pat tam tikri sunkūs požeminiai mokesčiai, teikiant elektros energiją elektriniams lokomotyvams ir tam tikroms mobiliųjų mašinų rūšims, pvz., Autobusams ir pan.