Chemiczne z
ródła prądu
Budowa i działanie ogniw galwanicznych i akumulatorów
Pomiar pojemności różnych baterii
Chemiczne z
ródła prądu możemy podzielić na:
" y
ródła pierwotne (ogniwa); które dostarczają energii w wyniku reakcji chemicznych zużywających
ich elementy i składniki chemiczne w sposób nieodwracalny
" y
ródła wtórne (akumulatory); które oddają energie dostarczoną im w czasie ładowania.
Najczęściej spotykanym z
ródłem pierwotnym są ogniwa kubkowe manganowo  cynkowe, tzw.
suche (ogniwo Leclanchego). Ogniwo takie składa się z kubka cynkowego, będącego jednocześnie jego
obudową i elektrodą ujemną, oraz z elektrody dodatniej w postaci pałeczki węglowej włożonej w wore-
czek z depolaryzatorem (MnO2) oraz elektrolitu. Depolaryzator ma za zadanie wiązanie wydzielającego
się w czasie rozładowywania ogniwa wodoru powodującego zmniejszenie SEM ogniwa. Elektrolitem jest
chlorek amonu (NH4Cl). Wyżej opisaną budowę mają ogniwa R1  R20.
Nieco inną budowę mają ogniwa zasadowe manganowo  cynkowe (baterie alkaliczne). Ogniwo
zamknięte jest w obudowie stalowej stanowiącej elektrodę dodatnią. Elektrodą ujemną jest pręcik stalowy
włożony do woreczka z opiłkami cynkowymi. Pozostałą przestrzeń wypełnia depolaryzator z grafitem.
Elektrolitem jest zasada potasowa (KOH). Powyższą budowę mają wszystkie ogniwa oznaczone literą
 L , np. LR6. Są znacznie wydajniejsze od ogniw suchych.
Z wtórnych z
ródeł zasilania stosuje się akumulatory kadmowo  niklowe (Ni Cd). Elektrolitem
jest wodorotlenek potasu z dodatkiem wodorotlenku litu. Nasycone są nim obie elektrody i separator.
Elektrody wykonane są ze sprasowanego proszku zamkniętego w woreczkach z niklowej siatki drucianej.
Pojemność tego typu akumulatora będącego odpowiednikiem  paluszka (R6) nie przekracza 1000 mAh.
AKUMULATORY (Ni  MH) !!!!!!
Oznaczenia
Ogniwa oznaczane są kodem literowo cyfrowym składającym się z jednej lub dwóch liter i liczby jedno-
lub dwucyfrowej. Pierwsza litera oznacza rodzaj ogniwa:
" A  ogniwo, w którym depolaryzatorem jest tlen z powietrza, a elektrolitem chlorek amonowy
" M  ogniwo rtęciowe, w którym depolaryzatorem jest tlenek rtęci, a elektrolitem KOH
" L  ogniwo alkaliczne, w którym depolaryzatorem jest dwutlenek manganu, a elektrolitem KOH.
" S  ogniwo srebrowe, w którym elektrolitem jest KOH
" C  ogniwo litowe
Brak pierwszej litery oznacza ogniwo, w którym depolaryzatorem jest dwutlenek manganu, a elektrolitem
jest chlorek amonowy.
Druga litera oznacza typ baterii i jej kształt:
" R  ogniwo kubkowe, walcowe
" F  ogniwo płytowe prostopadłościenne
" S  ogniwo prostopadłościenne
Liczby występujące po tych literach oznaczają rozmiary ogniwa.
Ogniwa galwaniczne
Ogniwo Elektroda Elektrolit SEM (V) Reakcja
Dodatnia Ujemna Depolaryzator W (kJ / kg) chemiczna
Daniella Cu Zn E: 10  20 % roztwór H2SO4 0,95  1,04 V Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
Zn/ZnSO4//CuSO4/Cu D: roztwór CuSO4 b.d. Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu
Leclanchego Pałeczka Cylinder E: roztwór salmiaku (NH4Cl) 1,53 V Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl
Zn/NH4Cl/MnO2, C węglowa Zn D: MnO2 (brausztyn) 150  420 kJ/kg [Zn(NH3)2]Cl2 + Mn2O3 + H2O
Westona Hg Cdab E: Nasycony roztwór KCl, 1,0181 V 3Cd + 3Hg2SO4 + 8H2O 6Hg +
Hg2SO4 i CdSO4 patrz przyp. D 3CdSO4 " 8H2O
D: pasta Hg2SO4 i CdSO4
Clarka Hg Znae E: Nasycony roztwór KCl, 1,4198 V 3Zn + 3Hg2SO4 3ZnSO4 + 6Hg
Hg2SO4 i ZnSO4 patrz przyp. D
D: pasta Hg2SO4 i ZnSO4
Rubena Hg + HgO sprasowany E: roztwór KOH 1,34 V HgO + Zn + 2KOH Hg + K2[ZnO2] +
pył Zn D: - 450 kJ/kg H2O
Litowo  siarkowe Siarka z Lit E: sole litu (LiClO4) w rozpusz- 2,48 V Li+ + e- Li
Li/LiClO4/TiS2 grafitem czalnikach organicznych. 2600 kJ/kg Wytworzony lit wbudowuje się w sieć
D: - krystaliczną TiS2
2Li + (1 + x)S Li2S(1+x)
" A: amalgamat
" B: 4% Hg
" C: 12,5% Hg
" D: stosowane jako wzorzec napięcia, a nie jako z
ródło zasilania
" E: 7% Hg
W  gęstość energii użytecznej
Baterie suche
Parametry przed
Czas pracy
Pojemność
rozładowaniem
(mAh)
Nazwa Cena (zł)
Rozładowanie Rozładowanie
Napięcie (V) Natężenie (A)
Rozładowanie do Rozładowanie
do 1 V całkowite
1 V całkowite
7h
1,63 2,89 5h 1000 mAh 1400 mAh
Kodak R6 0,85
1,63 2,8 4,5 7,5h 900 mAh 1500 mAh
2,3h
1,57 2,41 1,3h 265 mAh 460 mAh
Cybercell
0,4
Duvacell1 R6 2,3h
1,58 2,35 1h 200 mAh 460 mAh
4h
1,65 3,3 3h 600 mAh 800 mAh
Justa R6 0,5
4h
1,66 3,15 3h 600 mAh 800 mAh
7,5h
1,65 3,05 5,5h 1100 mAh 1500 mAh
Panasonic Spe-
1
cial R6
7h
1,65 2,88 5h 1000 mAh 1400 mAh
Wonder Ultra R6
0,7 1,67 3,27 6,5h 8h 1300 mAh 1600 mAh
(Energizer)
LongLife
0,8 1,57 2,83 5h 6,5h 1000 mAh 1300 mAh
Philips R6
Philips Super
1,5 1,59 3,4
R14
" 1  wszystkie baterie suche (chińskie itp.) wyglądające jak baterie Duracell
Baterie alkaliczne
Parametry przed
Czas pracy
Pojemność
rozładowaniem
(mAh)
Nazwa Cena (zł)
Rozładowanie Rozładowanie
Napięcie (V) Natężenie (A)
Rozładowanie do Rozładowanie
do 1 V całkowite
1 V całkowite
Sony Alkaline
1,9 1,61 5,45 19h 22,5h 3800 mAh 4500 mAh
LR6
Duracell LR6 2,5 1,6 3,3 19h 20h 3800 mAh 4000 mAh
GP Alkaline LR6 1,8 1,55 4,8 19h 21h 3800 mAh 4200 mAh
Cena baterii w przeliczeniu na 1000 mAh
Nazwa baterii Cena 1000 mAh
GP Alkaline LR6 0,47
Sony Alkaline LR6 0,5
Wonder Ultra R6 (Energizer) 0,53
Duracell LR6 0,65
LongLife Philips R6 0,8
Justa R6 0,83
Kodak R6 0,85
Panasonic Special R6 0,95
Cybercell 1,6
Autor: Piotr Maliński
www.pchem.prv.pl