3 loại tế bào chính

Bài viết này đưa ra ánh sáng trên ba loại tế bào thứ cấp chính. Các loại là: 1. Tế bào thứ cấp axit chì 2. Tế bào thứ cấp Niken sắt 3. Tế bào Niken Cadmium.

Loại # 1. Tế bào thứ cấp axit chì:

Trong loại pin này, một tế bào chì bao gồm hai điện cực, bao gồm các hợp chất chì, được ngâm trong chất điện phân của axit sunfuric loãng. Các vật liệu hoạt động của các điện cực được lắng đọng như lớp phủ trên lưới chì hỗ trợ.

Các điện cực bao gồm một hoặc nhiều lưới (hoặc tấm), cực dương và cực âm được đặt xen kẽ nhau. Nhưng khi tế bào được thải ra, cả lưới catốt và cực dương đều được phủ chì sunfat.

Khi tế bào được tích điện, lưới cực dương được phủ chì peroxide và lưới cực âm là chì nguyên chất. Bây giờ chúng ta hãy xem cách nó thực hiện; trong công thức hóa học dưới đây hành động hóa học cơ bản và cơ bản diễn ra trong các pin này được hiển thị,

Tuy nhiên, khi được sạc đầy, tế bào phát triển một emf khoảng 2 volt nhưng, khi nó được thải ra, emf giảm chậm xuống còn khoảng 1, 8 volt. Nếu tế bào được phép phóng điện hoàn toàn, điện áp của nó cuối cùng sẽ rơi rất nhanh.

Tuy nhiên, sự phóng điện hoàn toàn có khả năng dẫn đến sự tan rã của các điện cực, do đó đây là một thông lệ tiêu chuẩn để nạp lại các tế bào axit chì trước khi điện áp mạch mở của nó giảm xuống dưới 1, 8 volt. Khi điện áp trở xuống dưới 1, 8 volt, việc sạc lại pin trở nên khó khăn. Do đó, phải luôn luôn kiểm tra xem điện áp này không giảm xuống dưới 1, 8 volt.

Trọng lượng riêng của chất điện phân:

Trọng lượng riêng của chất điện phân có tầm quan trọng đối với hoạt động chính xác của tế bào. Khi được sạc đầy, trọng lượng riêng của chất điện phân là khoảng 1, 21, nhưng khi tế bào được thải ra 1, 8 volt, trọng lượng riêng là khoảng 1, 18.

Sự thay đổi trọng lượng riêng được tạo ra bởi vì khi tế bào được thải ra, một số axit được sử dụng hết trong quá trình hình thành chì sunfat ở điện cực và một số nước được tạo ra.

Do đó tỷ lệ axit trong nước thấp hơn. Trạng thái điện tích của một tế bào axit chì có thể được xác định bằng cách đo trọng lượng riêng của chất điện phân bằng tỷ trọng kế. Trong trường hợp pin đèn nắp, trọng lượng riêng có thể cao hơn so với quy định ở trên, bởi vì một đặc tính phóng điện cụ thể được yêu cầu trong pin đèn nắp.

Loại # 2. Tế bào thứ cấp Niken sắt:

Loại pin này bao gồm một điện cực hợp chất niken và một điện cực hợp chất sắt được ngâm trong chất điện phân kali hydroxit, được bổ sung một ít hydrat hydrat để cải thiện độ dẫn của tế bào. Khi tế bào được thải ra, vật liệu hoạt động ở cực dương là niken hydroxit trong khi đó ở cực âm là oxit sắt.

Bây giờ khi tế bào được tích điện, niken-peroxide hình thành ở cực dương và sắt nguyên chất xuất hiện ở cực âm. Không có thay đổi hóa học trong chất điện phân, và trọng lượng riêng của nó vẫn giữ nguyên trong suốt chu kỳ của tế bào. Hình 5.4 minh họa chức năng của loại pin này.

Trong chế tạo pin sắt niken, cực dương bao gồm một số ống được làm bằng ruy băng thép đục lỗ, vết thương xoắn và được giữ với nhau bằng các vòng thép. Các ống được mạ rất nhiều niken và hợp chất niken hoạt động được đóng gói vào chúng. Các lớp niken bong được xen kẽ với vật liệu hoạt động để cải thiện độ dẫn trong cực dương.

Cực âm bao gồm các dải thép mạ niken đục lỗ được đục lỗ vào các túi chứa hợp chất sắt hoạt tính. Độ dẫn của cực âm được cải thiện bằng cách thêm một ít thủy ngân vào vật liệu hoạt động.

Tế bào sắt niken kiềm phát triển emf 1, 4 volt khi được sạc đầy và thường được sạc lại khi điện áp mạch mở rơi xuống khoảng 1, 1 volt. Tuy nhiên, không giống như tế bào axit chì, tế bào kiềm không bị hư hại nếu nó được thải ra hoàn toàn.

Tuy nhiên, tế bào sắt niken kiềm nhẹ hơn tế bào axit chì có công suất tương tự nhưng hiệu quả của nó thấp hơn. Công suất của tế bào thay đổi theo nhiệt độ. Trong thực tế dưới 53 ° F (12 ° C), công suất của tế bào giảm mạnh, do đó, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng tế bào hoạt động ở hoặc cao hơn nhiệt độ tới hạn này.

Một ứng dụng điển hình của pin sắt niken là pin vấp 30 volt tiêu chuẩn liên quan đến thiết bị đóng cắt điện áp cao.

Loại # 3. Tế bào Niken Cadmium:

Loại tế bào này dựa trên phản ứng giữa niken hydroxit và cadmium hydroxide trong chất điện phân kiềm. Bằng cách sắp xếp cẩn thận các phản ứng hóa học, có thể ngăn chặn khí thải dư thừa và sản xuất một bộ sạc kín. Phản ứng hóa học của loại pin này có thể được hiển thị như

Từ những điều trên chúng ta thấy rằng trong một pin niken cadmium được sạc đầy, niken hydroxit ở mức độ oxy hóa cao và vật liệu âm được khử thành cadi tinh khiết. Khi phóng điện, niken hydroxit bị giảm ở mức độ oxy hóa thấp hơn và cadmium trong tấm âm bị oxy hóa.

Do đó, phản ứng hóa học bao gồm việc chuyển oxy từ tấm này sang tấm khác và chất điện phân chỉ đóng vai trò là chất dẫn ion hóa và không phản ứng với bất kỳ tấm nào. Cũng cần lưu ý rằng trọng lượng riêng không thay đổi thông qua điện tích hoặc phóng điện.

Xây dựng một thép mạ niken phù hợp với cực âm chứa các điện cực của các hợp chất có độ xốp cao (niken; dương tính, cadmium: âm tính) bão hòa với vật liệu hoạt động. Điện cực dương được nối với nắp trên để tạo thành cực dương.

Các tấm xốp chứa khoảng 80% khoảng trống được tẩm bằng vật liệu điện cực hoạt động sau khi xử lý chân không cao để đảm bảo mức độ sử dụng không gian cao. Kết nối với các điện cực là các dải niken tinh khiết được hàn với vỏ ngoài. Các thiết bị phân tách điện cực được rèn từ vật liệu polyamide không dệt được lựa chọn đặc biệt để ổn định lâu dài về vật lý và hóa học.

Việc lắp ráp tế bào được thực hiện trong các điều kiện được kiểm soát chặt chẽ và việc đóng kín cuối cùng đạt được bằng cách hình thành một vòng đệm áp suất giữa đỉnh của hộp và một tấm lưới cách nhiệt bằng nylon chống rạn hoặc tấm trên cùng. Ngoài ra, một số tế bào được trang bị lỗ thông hơi an toàn hợp lý cho phép tế bào giải phóng một chút khí trong điều kiện lạm dụng cực độ và sau đó niêm phong lại và hoạt động bình thường sau đó.

Sức chứa:

Công suất thực tế của bất kỳ tế bào cadmium niken kín nào phần nào phụ thuộc vào tốc độ phóng điện và việc chăm sóc phải được thực hiện khi trích dẫn công suất ampe giờ. Công suất danh nghĩa của một tế bào là sẽ đạt được khi một tế bào được sạc đầy được thải ra với tốc độ 1, 1 volt trong 10 giờ. Tỷ lệ này tính theo AH (Giờ amp) được gọi là tỷ lệ K10.

Phóng điện:

Dòng xả danh nghĩa liên quan đến xếp hạng K10 được gọi là 1x1x10. Tương tự xếp hạng giờ K2 với dòng xả 5x 1 × 10 và K5 sẽ là xếp hạng giờ ampe với dòng xả là 2 x 1 × 10.

Quá xuất viện:

Khi pin được nhận trong điều kiện điện áp đầu cực nhỏ hơn 1, 1 volt, công suất có thể bị giảm. Sau đó, họ nên được sạc điện tiêu chuẩn và sau đó xả ở tốc độ 110. Quy trình này phải được lặp lại, nếu cần thiết, trước khi dung lượng pin đầy được phục hồi.

Sạc pin:

Đối với các tế bào niken cadmium, hệ số sạc là 1, 4. Điều đó có nghĩa là trong trường hợp tế bào được sạc đầy hoặc xả một phần, phải thay thế 1, 4 lần công suất lấy ra. Khi sạc với dòng điện không đổi, dòng điện danh nghĩa 1.10 thường không được vượt quá.

Lưu trữ:

Điều kiện tốt nhất để bảo quản sẽ là trong phòng ở nhiệt độ từ 15 đến 20 ° C, càng ít thay đổi càng tốt. Trước khi lưu trữ trong thời gian dài, tế bào nên được thải ra và bảo vệ trong quá trình lưu trữ khỏi bụi bẩn và bẩn. Sau khi lưu trữ trong thời gian dài, các tế bào được sạc đầy sẽ mất dung lượng do tự xả, nhưng 60% đến 70% công suất ban đầu vẫn sẽ được giữ lại sau nhiều tháng lưu trữ.

Đặc điểm:

Loại pin này có các tính năng nguyên tắc sau:

(1) Tự do bảo trì. Những điều này hầu như không cần bất kỳ bảo trì.

(2) Thi công chống sốc.

(3) Có thể được sử dụng ở bất kỳ vị trí nào.

(4) Điện trở trong cao (vài triệu ohms)

(5) Giữ lại phí tốt.

(6) Tốc độ xả cao lên tới 10 I 10.

(7) 1, 4 volt sạc đầy.

(8) 1.1 volt xả hoàn toàn.

Các tế bào thứ cấp được sử dụng ở hầu hết các máy va chạm để cung cấp nguồn điện cầm tay cho đèn nắp và một số loại đèn cầm tay. Cả hai loại tế bào thứ cấp đều được sử dụng cho đèn xách tay. Tích lũy cũng được sử dụng làm nguồn cung cấp cho hệ thống tín hiệu cũng như cho một số nhiệm vụ ngầm nặng nề, cung cấp năng lượng cho đầu máy điện và một số loại máy móc thiết bị di động, như xe con thoi, v.v.