Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 [91] 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104

5 2

Схематическое устройство элемента тина ВДЛ показано на рис. 11-3. К стальному сварному сосуду /, плотно закрывающемуся крышкой 2, прикреплен комплект электродов. Положительный электрод 3 имеет форму брикета, состоящего из нескольких сложенных вместе электродных пластин. Последние изготовляются напреасовкой на стальную решетку активной массы из смеси порошков активированного угля и связывающего вещества.

Верхняя часть положительного электрода с помощью пропущенных через нее стяжных шпилек укреплена в коробчатой обойме 4, приваренной к крышке элемента. Внутри обоймы над верхней по-верхостью электрода имеется свободное пространство, которое с помощью отверстия 5 сообщается с окружающим воздухом. Положительный электрод окружен литым цинковым электродом 6 в форме кольца.

Едкий кали, необходимый для приготовления электролита, помещается в пространстве 7 при изготовлении элемента. Благодаря герметичности элемента свойства едкого кали сохраняются, и элемент поэтому может храниться неограниченное время. Для приведения элемента в действие его необходимо залить водой. Величина э. д. с. эле1ментов типа ВДЛ составляет 1,4 в.

Существенным достоинством элементов серии ВД является малое изменение напряжения на нагрузке по мере разряда, их значительная емкость и возможность восстановления элемента путем смены цинка и электролита.

При использовании весьма чистых активных материалов могут быть созданы маломощные гальванические Элементы, обладающие устойчивым постоянством э. д. с. в течение весьма длительного промежутка времени. Одной из таких систем являются ртутноокисные элементы.

Рис. 11-3. Схематическое усяройспво элемента ВДЛ.

Отрицательный электрод такого элемента изготовляется из цинка с содержанием примесей не более 0,01%, а положительный-из красной окиси ртути и термически обогащенного графита, зольность которого не должна превышать 0,2%). В качестве электролита используют едкий кали я окись цинка. Электродвижущая сила ртут-ноокисного элемента равна 1,352 в. Ее величина в течение нескольких тысяч часов снижается не более чем на 0,10%. Это позволяет использовать ртутноокианые элементы в качестве источников эталонного напряжения в схемах полупроводниковых стабилизаторов напряжения.

В заключение остановимся на влиянии температуры окружающей среды на работу гальванических элементов. Известно, что скорость химических процессов в сильной степени зависит от температуры. Высокие температуры ускоряют химические реакции, поэтому при этом емкость элементов и их напряжение повышаются, что является благоприятным фактором. Однако при хранении элементов (В условиях повышенной температуры ускоряются процессы саморазряда, и последние в течение сравнительно короткого времени выходят из строя. При низких температурах вследствие уменьшения активности химических процессов и увеличения внутреннего сопротивления элементов, емкость элементов и их напряжение уменьшаются. Для обеспечения работоспособности сухих элементов при низких температурах применяют специальные (холодостойкие) пасты. Следует отметить, что действие низких температур имеет временный характер, так .как после отогревания элементы снова пригодны для использования.

Температурный коэффициент изменения э. д. с. в диапазоне от О до -Ь50°С для обычных типов гальванических элементов составляет 0,06-0,07 %/°С и для ртутно-окисных элементов - 0,003/°С.

11-3. АККУМУЛЯТОРЫ

Существует два основных типа аккумуляторов: кислотные и щелочные.

Кислотные аккумуляторы, имеющие ббльшую э. д. с. и больший к. п. д. по сравнению со щелочными, получили наибольшее применение в мощных стационарных аккумуляторных установках. Щелочные аккумуляторы,

PbO,

более простые ib эксплуатации и имеющие меньший вес, применяются п/реимущественно в передвижных установках небольшой мощности.

Схематическое устройство ислотното аккумулятора показано на рис. 11-4. ;

В качестве электролита в кислотных аккумуляторах применяется водный раствор серной кислоты (H2SO4), имеющий удельный вес 1,21 при 15° С.

Конструкция и форма электродов зависят от назначения аккумуляторов. В аккумуляторах, предназначенных для стационарных установок, где вес не имеет существенного значения, положительные и отрицательные электроды изготовляют из металлического свинца. Для увеличения активной поверхности положительные пластины имеют ребристую форму (рис. 11-5,а). Отрицательные пластины имеют коробчатую форму (рис. 11-5,6). Ячейки отрицательной пластины заполняются активной массой -смесью сурика (РЬз04) и

Рис. 11-4. Устройство кислотного аккумулятора.

Рис. 11-5. Конструкция пластин стационарных аккумуляторов.

глета (РЬО), смоченных раствором серной кислоты. Для того чтобы активная масса не выпадала из ячеек, пластины закрываются свинцовыми листами с большим количеством мелких отверстий.

В переносных аккумуляторах с целью уменьшения общего веса применяют намазпые или пастировапные пла-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 [91] 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104