ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы с железными анодами из "Новейшие достижения в области химических источников тока" Разработанные за послевоенные годы щелочные элементы воздушной деполяризации с железным анодом (ВДЖ) [Л. 30—32, 11] могут представлять известный интерес тем, что в них отсутствуют цветные металлы. [c.39] Суммарная токообразующая реакция-2Ре + О + 2Н,0 2Ре (ОН) . [c.39] Элементная реакция протекает без участия электролита, что позволяет свести к минимуму его количество. Это наряду с малыми габаритами электрода ВД дает возможность создать элемент с высокой удельной энергией, несмотря на невысокое разрядное напряжение системы. Электродвижущая сила элемента равна примерно 1,0 в. Разрядное напряжение 0,75—0,5 в. [c.39] Основным препятствием к созданию такого элемента служило отсутствие железного электрода, который мог бы быть применен в гальваническом элементе. К анодам таких элементов, как известно, предъявляются требования электрохимической активности без заряда и высокой сохранности. Железный порошок, получаемый водородным восстановлением и применяемый для железо-нике-левых аккумуляторов, не пригоден для элементов вследствие своей электрохимической пассивности. В процессе изготовления такой порошок соприкасается с воздухом, который окисляет с поверхности частицы железа, полностью предотвращая возможность их анодного окис-ленид. [c.39] Должен быть высыпан в бензоЛ й только после этого высушен на воздухе. По другому способу све-жевосстановленный железный порошок обрабатывается 1%-ным раствором жидкого стекла, фосфата или нитрита натрия. Можно получить непирофорный порошок железа, если к нему при охлаждении давать кислород (воздух) очень малыми порциями Последний способ, однако, дает порошок с худшей сохранностью в сухом состоянии, и он поэтому может быть использован только в элементах, выпускаемых в залитом электролитом состоянии. Порошок же, обработанный бензолом, может храниться в течение нескольких лет без ухудшения своих свойств. Электроды из железных порошков, прошедших вышеуказанную обработку, имеют в электролите очень небольшой саморазряд и довольно высокий коэффициент использования активного вещества. Окис-ный слой толщиной в несколько ангстрем, сформированный на поверхности таких частиц железа, не препятствует их электрохимической активности и в то же время подавляет коррозию металла. [c.40] Железные электроды можно изготовлять прессовкой активного порошка железа со связующим веществом (например, резиновым клеем). Для улучшения работоспособности такого электрода в активную массу целесообразно добавлять электропроводную добавку (графит). Более предпочтительными являются. [c.40] Коэффициент использования железа в электродах оптимальной толщины (6—10 мм) составляет 35—40% при разряде плотностью тока 1,4 ма1см и комнатной температуре. Железный электрод сохраняет свою форму в процессе разряда, вследствие чего не требуется заключать его в какую-либо специальную оболочку. Электролит может использоваться жидкий или загущенный. В первом случае электролитом является раствор КОН плотностью 1,4. Загущение его проводится негашеной известью (см. устройство элементов ВД). [c.41] Конструктивно элементы ВДЖ могут быть выполнены или с вертикальным расположением электродов, или с горизонтальным. Последнее предпочтительнее, так как в этом случае облегчается проникновение кислорода к рабочей поверхности электрода ВД при этом более равномерно на площади работает и железный электрод, что повышает его емкость. Электроды ВД могут быть применены любого типа. Требования к ним аналогичны требованиям к положительным электродам щелочноцинковых элементов воздушной деполяризации. [c.41] В качестве примера промышленного образца можно указать на опытные железоугольные элементы типа ВДЖ-400 (рис. 2-10). Элемент смонтирован в цилиндрическом стальном сосуде. Железный электрод подобной же формы изготовляется из спеченного губчатого железа, полученного углеродистым восстановлением руды. Электрод крепится к днищу сосуда, который выполняет роль отрицательного токоотвода. Угольный электрод прессованного или обожженного типа располагается в специальной обойме над железным электродом. Крышка элемента снабжена дыхательными отверстиями для подачи кислорода воздуха к угольному электроду. Элемент выпускается в готовом для эксплуатации состоянии, уже заполненным электролитом. [c.41] Удельные характеристики элементов довольно высоки (табл. 2-3) и приближаются по своим значениям к сухим батареям МЦ и ВМЦ Несмотря на низкую стоимость железного анода, элементы ВДЖ должны быть, однако, значительно дороже щелочно-цинковых элементов ВД при одинаковой емкости в ватт-часах, так как вследствие вдвое меньшей величины рабочего напряжения, элеменФОв ВДЖ потребуется в 2 раза больше, чем элементов ВДЦ, для батареи с одинаковым напряжением. Поэтому элементы ВДЖ могут стать конкурентоспособными другим системам в некоторых областях применения только при повторном использовании отдельных составных частей элемента. Электроды ВД по своим качествам допускают эксплуатацию их с отдачей суммарной емкости, в несколько раз превышающей номинальную емкость элемента электролит (не загущенный) также практически не меняет своих характеристик в процессе разряда. Это дает возможность создать такую конструкцию элемента ВДЖ, повторный заряд которого будет сводиться только к замене использованного железного анода, механические качества которого вполне позволяют производить эту операцию. [c.43] Вернуться к основной статье