Pal alkalina – Wikipedia

Nazywamy Stosy alkaliczne Rodzaj pierwotnej akumulatora elektrycznego, którego elektrolit jest alkaliczny.
Najczęstsze modele to alkaliczna bateria cynk-dwutlenku cynku de manganu (Zn-Mno ₂ ) oraz alkaliczny bateria litowa dwutlenku manganu (li-mno ₂ ). Akumulator alkaliczny zastąpił baterię soli fizjologicznej (zwaną baterią Leclanché) w użyciu domowym.

Bateria alkaliczna Diok cynku manganu, który często nazywany jest stosem alkalicznym przez nadużycie języka, bierze swoją nazwę od faktu, że jego dwie elektrody, ujemna elektroda cynkowa i elektroda dodatnia w dwutlenku manganu, są zanurzone w alkalicznym wodorotlenku potasu potasu Elektrolit, w przeciwieństwie do kwasowego elektrolitu baterii soli fizjologicznej (węgiel cynkowy), który oferuje to samo napięcie nominalne i ten sam rozmiar.

Główne formaty to formaty cylindryczne (LR3, LR6, LR14, LR20) dla akumulatorów cynku cynku manganu oraz formaty guzików dla baterii manganu litowo-dwukołowego (na przykład LR44).

Opracowany przez Lewisa Urry z Karl Kordesch i P.A. Marsal Aid w latach 50. XX wieku ^{[Ref. niezbędny]} .

W akumulatorze alkalicznym anoda (elektroda ujemna) składa się z proszku cynkowego (oferującego większą powierzchnię reakcji i zwiększonego przepływu elektronów) i katody (elektrody dodatniej) dwutlenku manganu.

Klasyczne akumulatory alkaliczne są porównywalne z akumulatorami cynkowymi, ale różnica wynika z akumulatorów alkalicznych z wykorzystaniem wodorotlenku potasu (KOH) jako elektrolitu zamiast chlorku amonu lub chlorku cynku, mają możliwość zapewnienia bardziej intensywnego prądu (ale niekoniecznie więcej wzmacniaczy) i mają dłuższą żywotność ^{[nie jasne]} Te akumulatory cynku i chlorku cynku.

Pół-reakcje są ^{[[[ Pierwszy ]} :

Zn (s) + 2Ho ^– (aq) → ZnO (S) + H ₂ O (l) + 2e ^–

Zbyt wiele ₂ (s) + h ₂ Lub (l) + e ^– → Mno (OH) (s) + ho ^– (aq)

Całkowita reakcja jest zatem:

Zn (s) + 2mno ₂ (s) + h ₂ O (L) → 2MNO (OH) (S) + ZnO (s)

Baterie alkaliczne są wytwarzane w postaci cylindrów i pryszczy, zapewniając kompatybilność z akumulatorami cynkowymi. Kilka cylindrycznych jednostek można połączyć szereg, takich jak sprzedawane za lampy błyskowe i urządzenia tranzystorowe dostarczone w 9 W .

Cylindryczny akumulator znajduje się w stalowej rurce, która służy jako kolektor prądu katody. Składa się z mieszanki sprężonej pasty dwutlenku manganu z proszkiem węglowym w celu poprawy przewodności. To ciasto można zatopić do rurki lub wstawiać w postaci wstępnie uformowanych pierścieni. Centralny otwór w katodzie jest pokryty separatorem, który zapobiega mieszaninowi produktów anody i katody oraz zwarciu elementu akumulatora. Ten separator składa się z warstwy tkanej celulozy lub syntetycznego polimeru. Separator musi pozwolić jonom przejść i pozostać stabilny w silnie alkalicznym roztworze elektrolitycznym. Anoda składa się z dyspersji proszku cynkowego w żelu zawierającym elektrolit wodorotlenku potasu. Aby uniknąć polaryzacji akumulatora końcowego -life, używa się większej liczby dwutlenku manganu, że nie jest konieczne reagowanie z całym cynkiem.

W standardowych standardowych akumulatorach „AAA”, „AA”, „C”, „Sub-C” i „D” anoda odpowiada płaskiej końcu, podczas gdy katoda jest ta z przyciskiem zwolnienia. Ten przycisk odpowiada metalowej kapsułce pokrywającej koniec centralnego węgla w akumulatorach „soli fizjologicznej”, ale prawie nie odzwierciedla wewnętrznej struktury akumulatora alkalicznego, którego katoda znajduje się na peryferiach, podczas gdy soli fizjologicznej jest węgiel centralny.

Konstrukcja baterii alkalicznej jest bardzo zużyciem energii: wytwarzanie baterii alkalicznej wymaga około 50 razy więcej energii ^{[[[ 2 ]} .

W porównaniu z baterią Leclanché (zwaną także akumulatorem soli fizjologicznej cynku), którego napięcie wynosi również około 1,5 wolta na ogniwo, akumulatory alkaliczne mają większą gęstość energii i dłuższą żywotność.

Na bardzo konsumenckich urządzeniach, takich jak kamery lub zdalne sterowanie grę, może to potrwać tylko kilka godzin. Na urządzeniach o niskim konsumie, takim jak zegar lub zdalne sterowanie w podczerwieni, może to trwać od dwóch do trzech lat.

W przeciwieństwie do tego, co jest wskazane, akumulatory alkaliczne można ładować do dziesięciu razy, pod warunkiem, że nie rozładujesz ich zbyt wiele i używasz ładowarki, która zna ten rodzaj baterii i metodę ich prawidłowego ładowania ^{[[[ 3 ]} .

Ponowne wykorzystanie baterii alkalicznych z dwutlenkiem manganu [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Urządzenia, które są nazywane regeneratorami baterii alkalicznych, umożliwiają ponowne wykorzystanie akumulatorów alkalicznych, zamiast rzucania je po jednym cyklu rozładowania. Rzeczywiście, z elektro-chemicznego punktu widzenia pary redoks do anody i katody są częściowo odwracalne ^{[[[ 4 ]} . Możliwe są odwrotne reakcje chemiczne. Spadek napięcia akumulatora, który występuje naturalnie podczas rozładowania, może zostać odwrócony przez wtrysk prądu, który będzie promował reakcję odwrotną. To wyjaśnia, że ​​akumulatory alkaliczne można ponownie wykorzystać dziesięć razy w odpowiednich obwodach elektronicznych ^{[[[ 5 ] W [[[ 6 ]} .

Potwierdza to eksperymentalnie dokument z Wonder Company Research Center (który był francuskim producentem akumulatorów alkalicznych) ^{[[[ 6 ]} , odwracalność jest możliwa, jeśli spełnimy określone warunki:

• Baterie w dobrym stanie (bez kradzieży/wycieków/utleniania/daty wygaśnięcia) i nie są rozładowane poniżej 1,25 W (Poza wewnętrznymi reakcjami chemicznymi zapobiegają odwracalności);
• Ładowanie ograniczone do 1,70 W / element ^{[[[ 6 ]} ;
• Ograniczony prąd ładowania (około 50-80 Ma dla baterii R6) ^{[[[ 6 ]} .

Producenci, którzy nie zaprojektowali alkalicznych akumulatorów, aby były one wielokrotnego użytku, zalecają rzucanie baterii po jednym cyklu rozładowania. Przedstawiają potencjalne ryzyko akumulatorów ogrzewania, wycieku i eksplozji (ze względu na ciśnienie uwolnionego dihydrogenu gazowego i słabą rekonstrukcję metalowej amalgamatu cynku) ^{[[[ 7 ]} . Jednak regeneratorzy baterii alkalicznych istnieją i są sprzedawane.

Baterie alkaliczne są czasami zamknięte na wyciekach elektrolitu, które mogą być niebezpieczne. Rzeczywiście, wodorotlenek potasu jest korozyjnym i drażniącym produktem dla oczu i skóry. Możesz zmniejszyć ryzyko wycieku, unikając ich ładowania lub mieszania kilku różnych rodzajów akumulatorów w tym samym urządzeniu i usuwając akumulatory, gdy urządzenie pozostaje nieużywane.

Wszystkie baterie powoli rozładowują się, czy to podłączone do urządzenia, czy nie. Wewnętrzne reakcje chemiczne zmieniają się, gdy akumulator jest prawie pusta, a następnie wytwarzany jest wodór w postaci gazu, co zwiększa ciśnienie w obwiedni akumulatora. Ta nadciśnienie może następnie rozbić połączenia z kawałkami akumulatora lub metalowej rurki. Dlatego puste baterie często uciekają.

Wodorotlenek potasu zawarty w baterii następnie reaguje z dwutlenkiem węgla powietrza otoczenia. Produktem tej reakcji jest krystaliczna struktura węglanu potasu o puszystym wyglądzie, który jest rozłożony z akumulatora wzdłuż elektrod elektrycznych i obwodów elektronicznych i je miedź.