12. ELEKTROCHEMIA 614
— bateria srebrowa Ag20|KOH|Zn Ag20 + Zn -»2Ag + ZnO
— bateria manganowo-litowa Mn021 organiczny | Li Li + MnIV02 - Mnu,02(Li+)
Obecnie produkowane baterie mają najczęściej kształt walca lub guzika, czyli walca o średnicy większej niż wysokość. Baterie te nazywa się cylindrycznymi, kubkowymi lub guzikowymi.
Substancje czynne, elektrolit i przegroda półprzepuszczaina (separator) są umieszczone w naczyniu cynkowym lub stalowym odpowiednio uszczelnionym, obudowanym pochewką tekturową lub z blachy stalowej albo wężem polietylenowym (rys. 12.2). Baterie srebrowe guzikowe (rys. 12.3) są szczelnie zamknięte pierścieniem z tworzywa. Baterie litowe są hermetyczne dzięki zespawaniu wieczka z naczyniem. Korektor prądowy jest osadzony w izolatorze szklanym i jest wtopiony w wieczko. Elektrolit jest najczęściej zagęszczony lub zżelowany, jednak w pewnych niesprzyjających warunkach eksploatacji (zwarcie, głębokie wyładowanie*) może stać się płynny.
Rys. 12.2. Przekrój baterii cylindrycznych: a) ogniwo cylindryczne pastowane; b) ogniwo cylindryczne zatłaczane: c) ogniwo alkaliczne; d) ogniwo manganowo-litowc ] katoda, 2 — anoda, 3 — separacja
Rys. 12.3. Przekrój baterii srebrowej Rys. 12.4. Charakterystyki wyładowania baterii
/ — naczynie, końcówka dodatnia baterii, 2 — warstwa galwanicznej w funkcji pojemności baterii
izolacyjna, i tabletka z tlenku srebra Ag20,3a — warstwa V napięcie. Rw — rezystancja wewnętrzna tlenku srebra, 3b — warstwa srebra, 4 — pierścień metalowy,
5 separacja, 6 - tkanina chłonna z elektrolitem,
7 — proszek cynkowy (anoda), 8 — uszczelka izolacyjna,
9 wieczko, końcówka ujemna baterii
Wyładowanie poniżej napięcia końcowego.
Tablica 12.2. Właściwości baterii galwanicznych
Rodzaj baterii Cecha |
Lcclan- chego |
Alkaliczna |
Powietrzna |
Rtęciowa |
Srebrowa |
Manga- nowo- -litowa |
Tiony- lowo- -litowa |
Napięcie znamionowe. V Napięcie wyładowania śred- |
1.5 |
1.5 |
1,4 |
1,35 |
1.55 |
3,0 |
3,6 |
nic. V |
1,2 |
1.2 |
1,15 |
1,2 |
1,4 |
2,4 |
3,4 |
Napięcie końcowe wyładowania, V |
0,9 |
0,9 |
0,85 |
0,9 |
1,2 |
2,0 |
3.0 |
Pojemność Q, A h |
do 4 |
do 10 |
do 70 |
0.05-1 |
0.015 — 0,18 |
0,3-1 |
0,6-10 |
Okres przechowywania, miesiące |
12-24 |
24 |
12 |
24 |
24 |
120 |
120 |
Samowyładowanie, %/rok |
12 |
3 |
2 |
2 |
5 |
1.5 |
1 |
Typowy dla wszystkich rodzajów baterii przebieg napięcia wyładowania oraz zmiany rezystancji wewnętrznej w funkcji pojemności baterii pokazano na rys. 12.4. Szczegółowe wartości parametrów technicznych poszczególnych rodzajów baterii zawiera tabl. 12.2.
Najbardziej rozpowszechnione — ze względu na dostępność surowców — są baterie Leclanchego i alkaliczne. Pozostałe rodzaje baterii są często stosowane jako źródła zasilania małych odbiorników prądu (zegarki, aparaty fotograficzne, rozruszniki serca).
Prawidłowa praca baterii wymaga przestrzegania wskazówek eksploatacyjnych. W tym celu należy:
zwrócić uwagę na oznaczenie biegunowości przy zakładaniu baterii i nie powodować jej zwierania;
— usunąć baterię z urządzenia wówczas, gdy jest wyładowana lub gdy jest przewidywana przerwa w eksploatacji w dłuższym okresie;
— chronić baterię przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych;
- wymieniać równocześnie wszystkie baterie w urządzeniu.
Stosowane rodzaje akumulatorów w zależności od układu elektrochemicznego podano w tabl. 12.3. Najbardziej są rozpowszechnione akumulatory ołowiowe, następnie akumulatory niklowo-kadmowe i srebrowo-cynkowe.
Tablica 12.3. Rodzaje akumulatorów
Nazwa akumulatora |
Substancje czynne |
Napięcie znamio nowe |
Wskaźnik energetyczny |
I empera-tura pracy X | |||||
potoczna |
symbol |
elektroda |
elektrolit |
elek troda |
ciężarowy Whylcg |
objęto- ściowy W-h/dm3 | |||
dodatnia |
ujemna |
V |
teore tyczny |
prak tyczny | |||||
Ołowiowy Niklowo- |
— |
PbO, |
H2so, |
Pb |
2,0 |
161 |
40 |
65 |
-20-55 |
-kadmowy Niklowo- |
K |
NiOOIl |
KOH |
Cd |
1,2 |
236 |
33 |
60 |
1 NJ 0 1 ■fe. |
-żelazowy Srebrowo- |
— |
NiOOH |
KOH |
Fe |
1,2 |
304 |
6011 |
100" |
-20-45 |
-cynkowy Srebrowo- |
s |
AgzO |
KOH |
Zn |
1,5 |
460 |
100 |
180 |
-30-50 |
-kadmowy Siarkowo- |
Ag,0 |
KOH |
Cd |
1,2 |
247 |
65*’ |
95" |
-30-50 | |
-sodowy Siarkowo- |
— |
s |
Mbo, |
Na |
2,1 |
795 |
100" |
90" |
O <r> co •I- 8 co |
-litowy |
— |
S/FcS2 |
LiCl/KCl |
Li/Al |
1,35 |
650 |
130" |
225" |
450 |
" W kraju nicprodukowanc lub w stadium rozwojowym.