ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Саморазряд и сохранность гальванических элементов из "Производство гальванических элементов и батарей" Саморазрядом называется потеря емкости источником тока при хранении. [c.36] Саморазряд в той или иной мере характерен для всех источников тока и обусловлен побочными химическими реакциями, в которых принимают участие активные вещества электродов и электролит. Наибольщая потеря емкости наблюдается при хранении гальванических элементов и батарей, которые выпускаются заполненными электролитом. [c.36] Сохранностью гальванического элемента или батареи называется максимальный срок хранения, после которого химический источник тока еще отдает требуемую техническими условиями остаточную емкость. [c.36] Уменьшение величины остаточной емкости при хранении источника тока происходит из-за процесса саморазряда. Причина саморазряда заключается в химическом взаимодействии материала электрода с водой или веществами, входящими в состав электролита, или в самопроизвольном разложении активных веществ. [c.36] В случае металлических электродов саморастворение наблюдается при использовании металлов, реагирующих с водой. Такой саморазряд характерен для магниевых электродов резервных батарей. Поэтому магниевые электроды еще не нашли широкого применения в гальванических элементах, выпускаемых в залитом электролитом состоянии. Эти электроды в основном используются для водоактивируемых батарей, то есть батарей, в которые электролит вводится непосредственно перед эксплуатацией. [c.36] Саморазряд положительных электродов, содержащих двуокись марганца, связан с несколькими причинами, в том числе ее окислительным действием на соли аммония (например, хлористый аммоний ЫН4С1), которые имеются в электролите марганцево-цинковых элементов. [c.36] При хранении гальванических элементов происходит коррозия металлических отрицательных электродов, т. е. самопроизвольное взаимодействие металлов с веществами, содержащимися в электролите. [c.36] Существенное влияние на скорость саморазряда оказывают загрязнения, попадающие в электролит или в электроды. Примеси металлов, имеющиеся в металлических электродах, вызывают усиленную коррозию вследствие возникновения микроскопических местных элементов. Особенно повышается коррозия при загрязнении металлами с малым перенапряжением водорода и стандартным потенциалом, более положительным, чем стандартный потенциал металлического электрода. [c.36] Растворение цинка и переход его в раствор в виде ионов происходят на месте, которое приобретает отрицательный потенциал. На месте выделения водорода потенциал положительный. Возникает местный короткозамкнутый элемент. Однако перенапряжение выделения водорода на цинке велико, и скорость коррозии ограничена замедленностью стадии разряда ионов водорода. В случае примеси меди с низким перенапряжением водорода скорость растворения увеличивается за счет ускорения разряда ионов водорода. [c.37] Схема работы местных микроэлементов при коррозии цинкового электрода дана на рис. 12. [c.37] Вследствиё существенного влияния на коррозию цинка и на сохранность химического источника тока даже малых количеств меди, железа, никеля, кобальта и их солей недопустимо их присутствие в электролите и в активных веществах марганцево-цинковых гальванических элементов. [c.37] Примеси металлов с большим перенапряжением не ускоряют коррозию цинка, а в некоторых случаях немного ее уменьшают. Например, ртуть заметно снижает скорость растворения цинка в солевых и щелочных электролитах. [c.37] Саморазряд батарей, состоящих из нескольких элементов, может происходить из-за плохой изоляции между соседними элементами, утечки тока через места, покрытые грязью, в которой могут быть электропроводные примеси. Такими примесями часто являются растворы солей или щелочи, выделяющиеся из неисправного гальванического элемента. Следует обратить внимание на ошибочность широко распространенного мнения, что у отдельных элементов саморазряд вызывается появлением электролита снаружи элемента между внешними выводами электродов. Например, саморазряд ртутно-цинковых элементов не увеличивается при выползании щелочного электролита через узел герметизации, изолирующий положительный и отрицательный электроды. [c.38] В некоторых источниках тока причиной повыщенного саморазряда может быть появление внутренних межэлектродных замыканий в виде мостиков, состоящих из веществ с электронной проводимостью. Такие мостики появляются в результате механического разрушения электродов, изолирующих деталей конструкции и прокладок (сепараторов), разделяющих электроды. Замыкания могут возникать при образовании продуктов разряда или продуктов побочных реакций, вызывающих появление межэлектродных мостиков. Такие случаи наблюдаются, например, в ртутноцинковых элементах, когда капли металлической ртути, образующейся при разряде, могут вызвать внутреннее короткое замыкание. [c.38] Со — остаточная емкость после хранения, а-ч. [c.38] Обычно наибольший саморазряд наблюдается в первые 10— 20% срока сохранности, а затем он заметно снижается, оставаясь почти постоянной величиной. [c.38] Зная величину саморазряда, можно рассчитать емкость в конце хранения. Например, вычислим остаточную емкость батареи после шестимесячного хранения, если саморазряд равен 10%, а начальная емкость 3 а-ч. [c.38] Скорость саморазряда зависит от температуры хранения источника тока. Чем выше температура, тем выше саморазряд. Это связано с тем, что скорость химических реакций возрастает с увеличением температуры. [c.38] Срок хранения, мес. [c.39] Франции в 1867 г. Ж. Лекланше (рис. 13). Наибольшее количество выпускаемых автономных источников тока этой системы характеризуется низкой стоимостью, достаточной сырьевой базой для массового производства, работоспособностью в широком интервале температур и удовлетворительной сохранностью. Например, в США годовой выпуск таких элементов превышает два миллиарда штук. [c.40] Вернуться к основной статье