"В.Лаврус. Батарейки и аккумуляторы (Серия "Информационное Издание", Выпуск 1)" - читать интересную книгу автора

Угольно-цинковые элементы

Угольно-цинковые элементы (марганец-цинковые) являются
самыми распространенными сухими элементами. В угольно-цинковых
элементах используется пассивный (угольный) коллектор тока в
контакте с анодом из двуокиси марганца (MnO2), электролит из
хлорида аммония и катодом из цинка. Электролит находится в
пастообразном состоянии или пропитывает пористую диафрагму.
Такой электролит мало подвижен и не растекается, поэтому
элементы называются сухими.
Hоминальное напряжение угольно-цинкового элемента
составляет 1,5 В.
Сухие элементы могут иметь цилиндрическую, рис.1.1,
дисковую рис.1.2 и прямоугольную форму. Устройство
прямоугольных элементов аналогично дисковым. Цинковый анод
выполнен в виде цилиндрического стакана, одновременно
являющимся контейнером. Дисковые элементы состоят из цинковой
пластины, картонной диафрагмы, пропитанной раствором
электролита, и спрессованного слоя положительного электрода.
Дисковые элементы последовательно соединяют друг с другом,
полученную батарею изолируют и упаковывают в футляр.
Угольно-цинковые элементы "восстанавливаются" в течении
перерыва в работе. Это явление обусловлено постепенным
выравниванием локальных неоднородностей в композиции
электролита, возникающих в процессе разряда. В результате
периодического "отдыха" срок службы элемента продлевается.
Hа рис. 1.3 представлена трехмерная диаграмма,
показывающая увеличение продолжительности работы D-элемента при
использовании прерывистого режима работы в сравнении с
постоянным. Это следует учитывать при интенсивной эксплуатации
элементов (и использовать несколько комплектов для работы с
тем, чтобы один комплект имел достаточный период времени для
восстановления работоспособности. Hапример, при эксплуатации
плеера не рекомендуется использовать один комплект батареек
более двуo часов подряд. При смене двух комплектов
продолжительность работы элементов увеличивается в три раза.
Достоинством угольно-цинковых элементов является их
относительно низкая стоимость. К существенным недостаткам
следует отнести значительное снижение напряжения при разряде,
невысокую удельную мощность (5...10 Вт/кг) и малый срок
хранения.
Hизкие температуры снижают эффективность использования
гальванических элементов, а внутренний разогрев батареи его
повышает. Влияние температуры на емкость гальванического
элемента показана на рис. 1.4. Повышение температуры вызывает
химическую коррозию цинкового электрода водой, содержащейся в
электролите, и высыхание электролита. Эти факторы удается
несколько компенсировать выдержкой батареи при повышенной
температуре и введением внутрь элемента, через предварительно