Атет tokning birlamchi va ikkilamchi kimyoviy manbalari. Akkumulyatorlar. Reja

Marganes-rux va simob-rux tizimli galvanik elementlar

Elektroliti quyuqlashgan holatda (pasta ko’rinishida) bo’lgan birlamchi elementlar quruq elementlar deyiladi. Quruq elementlarning ko’p turlari mavjud, bulardan marganes-rux (MR-MS), havo marganes-rux (HMR-VMS) turlari keng qo’llanishga ega.

Leklanshening marganes-rux tizimidagi birinchi quruq elementi ikkita elektroddan tashkil topib, ular orasiga elektrolit joylashtirilgan. Musbat elektrodning faol massasi marganes ikki oksid MnO₂ dan iborat bo’lib, manfiy elektrod sifatida ruxli stakan xizmat qilgan. Elektrodlar oralig’idagi joy quyuqlashtirilgan elektrolit – xlorli ammoniy NH₄Sl bilan to’ldirilgan.
M arganes-rux tizimidagi quruq elementlar kichik o’lchamli olib yuriladigan apparatura ta’minoti uchun qo’llaniladi. Foydalaniladigan elektrolit turi bo’yicha quruq elementlar tuzli va ishqorlilarga, tuzulmasi bo’yicha – silindrli, prizmali yoki galetlilarga bo’linadi.

2.2-rasm. Marganes-rux tizimidagi quruq element
(373-element)

Tuzli elektrolitli silindr shakldagi mar-ganes-ruxli element (2.2-rasm) da manfiy elektrod 7 (ruxli stakan) bir vaqtning elementning idishi xisoblanadi. Musbat elektrod 8, grafit sterjen 1 ga presslangan silindr shakldagi faol massadan iborat. Bu massa, aglomerat deb nomlanadi va elektr o’tkazuvchanlikni yaxshilash uchun marganesg ikki oksidining grafitli aralashmasidan tuziladi. Shuni aytib o’tish kerakki, kimyoviy reaksiyada faqat marganes ikki oksidi ishtirok etadi. Bunda, grafit sterjen musbat elektrodning tok o’tkazuvchisi sifatida xizmat qiladi.

Metall qalpoqcha 3 tashqi zanjirni ulash uchun zarur bo’ladi. Musbat elektrodning faol massasi mato bilan o’raladi, iplar bilan maxkamlanadi va stakan 7 ga joylashtiriladi. Stakan 7 tagida karton kosacha 10 joylashib, u elektrodlarni pastdan tutashishini ximoya qiladi. Elektrodlar oralig’idagi bo’shlik elektrolit 9 (xlorli ammoniy) bilan to’ldiriladi, u element yig’ilgandan so’ng quyuqlashadi. Ko’pchilik elementlarda mato o’rniga qoplamali diafragma deb nomlanuvchi kartonli izolyasion qistirma 6 qo’llaniladi.
Tashqi tomondan qistirmaga elektrolitning pastasimon qatlami surtiladi. Grafitli sterjenga yuqoridan kartonli shaybalar 5 kiydiriladi, ularning orasida, element ishlaganda hosil bo’ladigan gazlarni chiqarish uchun kamera 2 o’rnatiladi. Yuqoridagi shayba 5 ga bitum asosidagi kompaundning izolyasion qatlami 4 quyiladi. Bu qatlamning ustidan, kompaund harorati oshganda oqib chiqib ketmasligi uchun, dekorativ karton shayba joylashtiriladi.
Yig’ilgandan so’ng quruq element ishlashga tayyor bo’ladi. Tashqi zanjir ulanganda quruq elementda elektr kimyoviy reaksiya kelib chiqadi, natijada tok hosil bo’ladi. Ruxli elektrodda oksidlanish reaksiyasi boshlanadi, bu uning yemirilishiga olib keladi. Reaksiya davomida elektrolit va elektrodning faol massasi sarflanadi. Razryadlanish tugagandan so’ng, quruq element tiklanmaydi, chunki faol moddalar dastlabki holatgacha regenerasiya bo’lmaydi. Silindr shakldagi elementlardan aloxida elementlar va batareyalarni tayyorlashda foydalaniladi.
Marganes-rux tizimidagi batareyalarni tayyorlash uchun galet tuzulmali elementlar qo’llaniladi, ularning shakli shundayki, bir-biriga ustma-ust qo’yilganda bevosita ulanish hosil bo’ladi. Bunday ulanishda bir elementning musbat elektrodini turtib chiqqan joyi boshqa elementning tok o’tkazuvchi qatlami (manfiy elektrodi) ga mahkam tegib turadi va ularda ketma-ket ulanish amalga oshiriladi. Galet konstruksiyali elementlarda, tok hosil qiluvchi kimyoviy reaksiyada ishtirok etmaydigan elementlar (gazli kamera, ko’mirli sterjen, shuningdek, ulovchi o’tkazgichlar) ning yo’qligi, bunday batareyalarning solishtirma sig’imini sezilarli darajada orttiradi. Silindr shakldagi MS-elementlardan tayyorlangan batareyalarga nisbatan galetli tuzulmaliliklarning solishtirma sig’imi 40% ga ortiq bo’ladi.
Havo marganes-rux (VMS) li quruq elementlar, MS elementlarga nisbatan yana ham yuqori hajmi bo’yicha solishtirma sig’imga ega bo’ladi. VMS elementlarda, aglomerat tarkibiga havodan kislorodni singdiruvchi faollashgan ko’mir qo’shiladi, bu esa, qutbsizlanishni yaxshilashga imkoniyat yaratadi. Qutbsizlanish jadalligini orttirish, elementlarning bir xil o’lchamlarida, MS elementiga nisbatan VMS elementida ikki barobardan ortiq sig’im olish imkoniyatini beradi.
Tuzli elementlar bilan bir qatorda, ishqoriy elektrolitli marganes-ruxli tizimning elementlari ham keng qo’llaniladi. Tuzulmasi bo’yicha bu elementlar bir-biridan deyarli farqlanmaydi va qarayib bir xil elektrik tavsiflarga ega. Ishqorli elementlarning asosiy afzalligi shundaki, ular uzoq saqlanish muddatiga ega va tayyorlanishda tejamliroqdir.
Tokning kimyoviy manbalarini element va batareyalarini markalash uchun, uning elektr kimyoviy tizimi, elektrolit turi, tuzulmasi, gabarit o’lchovlari va batareyadagi elementlarning ulanish tartibini to’g’risidagi ma’lumotlarga ega raqam-harfli belgilash qabul qilingan, masalan:

Agarda element tuzli elektrolitli bo’lsa, unda markalashdagi birinchi harf qo’yilmaydi. Elementning turli harorat rejimlarida ishlay olish qobiliyatiga bog’liq holda, sonli belgilashdan keyin quyidagilarni bildiradigan harflar quyiladi: U – universal, X – sovuqqa chidamli (xladostoykaya), L – yozgi (letnyaya) yoki T – tropik bajarilgan. Marganes-ruxli tizim elementlarining boshlang’ich kuchlanishi 1,4…1,55 V bo’lib, razryadlanish davomida bu kuchlanish 0,85…1,0 V gacha kamayadi, elementning ichki qarshiligi 1,0…20,0 Om ga teng.

Simob-rux (SR-RS) li elementlar ham tokning birlamchi kimyoviy manbalarini qatoriga kiradi. Ular, marganes-ruxli elementlardan bir qator asosiy elektrik tavsiflar: ancha yuqori solishtirma elektr sig’imi; EYuK ning mu’tadilligi; bir oyda 3…5% ga teng bo’lgan o’z-o’zidan razryadlanishi bo’yicha ustunlikka ega. Mexanik jihatdan ular mustahkamroq. Simob-ruxli elementlar kichik gabaritli va miniatyur qurilmalarni manbalash uchun qo’llaniladi.