Серебряно-цинковые аккумуляторы: особенности, плюсы и минусы

27 ноября 2018 / 01:3279
Статья про аккумуляторы из серебра и цинка: их особенности, достоинства и недостатки, состав, области применения. В конце статьи — видео про разбор серебряно-цинковых аккумуляторов.

Серебряно-цинковые аккумуляторы: особенности, плюсы и минусы

Содержание статьи:

С течением времени узлы и детали автомобилей изнашиваются и требуют замены. Если кузовные и некоторые другие элементы можно отремонтировать, то изношенный аккумулятор отреставрировать не получится — потребуется его заменить на новый.

Можно пойти по легкому пути и приобрести точно такую же АКБ, которая стояла ранее. Однако можно подойти с другой стороны и ознакомиться с батареей на основе оксидов серебра и цинка.

Из чего состоит серебряно-цинковая АКБ



Из чего состоит серебряно-цинковая АКБ

Батарея на основе оксидов цинка представляет собой стандартную цельную конструкцию, погруженную в пластик, как и любой другой аккумулятор. Однако стоит открыть заглушки, и сразу же будут заметны отличия. В качестве отрицательного компонента в батарее выступают пластины из цинка либо из смеси этого металла. За плюсовой компонент батареи отвечают серебряные пластины либо из смеси серебра.

Минусовые элементы содержатся в целлюлозных конвертиках, что позволяет проникать сквозь них щелочному электролиту. Чаще всего используется щелочной раствор калия. Пластины, заряженные положительно, содержатся уже в конвертиках из пленки, в состав которой входит лоза. Данный материал препятствует проникновению щелочного электролита.

Материалы конвертов подбираются в зависимости от свойств серебра и цинка. Как только электролит заливается, конвертики с отрицательно заряженными пластинами набухают, что препятствует образованию наплывов на массе отрицательных электродов. Также данный материал противодействует перемещению серебряных частниц с противоположно заряженных электродов.

Благодаря перечисленным свойствам риск возникновения короткого замыкания уменьшается в несколько раз, что, однако, не мешает плотному соприкосновению заряженных пластин с щелочным электролитом.

При сборке АКБ пластины надежно соприкасаются между собой, что позволяет крепить их к нижней части корпуса батареи. Дополнительные решетки при сборке пластин не нужны из-за прочности цинковых и серебряных электродов и высокой электропроводимости данных металлов.

Также цинково-серебряные аккумуляторы имеют большую устойчивость к колебаниям и ударным нагрузкам.

При заливке АКБ применяется калиевый электролит. Требуется лишь небольшая доля щелочного раствора для нормального функционирования аккумулятора, что позволяет располагать устройство в горизонтальном и вертикальном положениях.

Не пропускающая влагу пробка требует открытия только во время заряда. К тому же корпус располагает отметками, характеризующими наивысший и наименьший уровни щелочного электролита.

Во время работы АКБ происходит химическая реакция высвобождения оксидов серебра с образованием оксидов цинка. Реакция полностью обратимая, и в этом случае уже оксиды цинка распадаются, приводя к образованию окисей серебра.


Работа серебряно-цинковых АКБ



Работа серебряно-цинковых АКБ

Батареи на основе оксидов серебра и цинка имеют незначительное электрическое сопротивление, что позволяет получать большую удельную энергоемкость. Во время заряда АКБ происходит образование оксидов серебра. Процесс заряда или разряда протекает плавно без каких-либо резких изменений.

Следует также отметить, что процесс разрядки в периоды неиспользования батареи достаточно медленный, поэтому на выходе мы имеем всего 15 % разряда, если батарею не эксплуатировали в течение месяца.

Еще к одной особенности АКБ на оксидах цинка и серебра можно отнести возможность ее хранения в течение длительного времени без щелочного электролита. Для того, чтобы начать эксплуатировать батарею, потребуется выполнить следующие действия:
  • тщательно осмотреть АКБ на наличие вмятин, царапин, а также ржавчины;
  • залить в батареи электролит калия;
  • провести несколько циклов полного разряда и заряда, после чего максимально зарядить батарею перед запуском в эксплуатацию.

Когда будете осматривать батарею, не забудьте проверить, имеется ли короткое замыкание на металлических элементах устройства. После того, как батарея будет тщательно осмотрена, а калиевый электролит залит, потребуется произвести проверку ЭДС. Для этого необходимо полностью пропитать щелочью все элементы АКБ.

Процесс пропитки ускоряется, если поместить батарею в барокамеру, предварительно избавив заливочные отверстия от пробок.

Батарея пропитывается методом экстремального понижения давления до уровня в несколько килопаскалей (атмосферное давление составляет около 100 килопаскалей) с последующим его возвратом к атмосферному значению. Подобную процедуру можно провести несколько раз, чтобы аккумулятор лучше пропитался щелочью. После пропитки желательно произвести несколько циклов полного разряда с последующим зарядом до максимума.

Хранить залитый щелочью АКБ рекомендуется при температуре не ниже 5 градусов Цельсия. При этом низкие значения температур приведут к уменьшению емкости АКБ. Падение температура до -20 градусов приведет к половинному снижению емкости. Поэтому перед запуском в эксплуатацию батарей, которые содержались в холодных условиях, их необходимо разогреть.

Где применяют АКБ на основе оксидов цинка и серебра



Где применяют АКБ на основе оксидов цинка и серебра

Поскольку батареи отличаются сравнительно низкой массой и объемом, это позволяет применять их в специфических сферах деятельности:
  • военная промышленность;
  • космическая промышленность;
  • авиационная промышленность;
  • оборудование геологов и геофизиков.

В качестве примера можно привести лунный автомобиль для перевозки американских астронавтов по поверхности Луны в программе «Аполлон», где был использован серебряно-цинковый аккумулятор.

Достоинства и недостатки серебряно-цинковых аккумуляторов



Достоинства и недостатки серебряно-цинковых аккумуляторов

В качестве преимуществ можно выделить следующие особенности:
  • прочность к механическим повреждениям;
  • мелкие габариты и небольшая масса;
  • емкость превышает параметры иных батарей;
  • возможность поддержания высоких токов разряда;
  • небольшие потери емкости при простое;
  • экологическое производство батарей.

Имеются также и недостатки:
  • внушительная стоимость;
  • непродолжительный срок службы, если сравнивать с другими батареями. Возможность поддержания всего 100 полных циклов заряда-разряда;
  • долгий процесс заряда (почти сутки);
  • устройство не слишком расположено к перезарядке.

Чтобы увеличить долговечность батареи, не только серебряно-цинковой, но и любой другой, рекомендуется содержать ее в чистоте. При образовании даже незначительных загрязнений избавляйтесь от них как можно скорее — это позволит снизить процент саморазряда аккумулятора и увеличить его срок службы.

Видео про разбор аккумуляторов из серебра и цинка:

Теги
0
Интересные статьи:
Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Вы случайно не робот? *