Roj teeb ntiaj teb - part 3

Keeb kwm ntawm cov roj teeb niaj hnub no pib nyob rau hauv lub xyoo pua puv 19, thiab feem ntau ntawm cov qauv siv niaj hnub no yog los ntawm lub xyoo pua no. Qhov xwm txheej no ua tim khawv, ntawm ib sab, rau cov tswv yim zoo ntawm cov kws tshawb fawb ntawm lub sijhawm ntawd, thiab ntawm qhov tod tes, rau cov teeb meem uas tshwm sim thaum tsim cov qauv tshiab.

Ob peb yam zoo heev uas lawv tsis tuaj yeem txhim kho. Txoj cai no tseem siv tau rau cov roj teeb - cov qauv ntawm lub xyoo pua XNUMX tau hloov kho ntau zaus kom txog thaum lawv coj lawv daim ntawv tam sim no. Qhov no kuj siv tau rau Leclanche hlwb.

Kev txhim kho txuas

Fabkis chemist tus tsim tau hloov Carl Gassner rau hauv cov qauv siv tau tiag tiag: pheej yig los tsim thiab nyab xeeb siv. Txawm li cas los xij, tseem muaj teeb meem - zinc txheej ntawm lub caij corroded thaum sib cuag nrog cov kua qaub electrolyte sau lub tais, thiab cov txaws tawm ntawm cov ntsiab lus txhoj puab heev tuaj yeem ua rau cov khoom siv hluav taws xob puas. Txoj kev daws tau los ua kev sib xyaw ua ke sab hauv ntawm lub cev zinc (mercury txheej).

Zinc amalgam xyaum tsis hnov ​​​​mob nrog cov kua qaub, tab sis khaws tag nrho cov khoom siv hluav taws xob ntawm cov hlau ntshiab. Txawm li cas los xij, vim muaj kev tswj hwm ib puag ncig, txoj kev txuas ntxiv ntawm tes no tau siv tsawg thiab tsawg dua (koj tuaj yeem pom lossis ntawm cov hlwb tsis muaj mercury) (1).

2. Schematic ntawm ib tug alkaline cell: 1) vaj tse (lead cathode), 2) cathode muaj manganese dioxide, 3) electrode separator, 4) anode muaj KOH thiab zinc plua plav, 5) anode terminal, 6) cell sealing (electrode insulator) . .

Lwm txoj hauv kev los ua kom cov cell durability thiab lifespan yog ntxiv zinc chloride ZnCl₂ rau paste rau sau khob. Cells ntawm qhov tsim no feem ntau hu ua Heavy Duty thiab (raws li lub npe qhia) yog tsim los rau lub hwj chim ntau zog-tshaib plab.

Qhov kev tawg ntawm cov roj teeb uas siv tau tau tuaj rau xyoo 1955. alkaline cell. Invention ntawm Canadian engineer Lewis Urry, siv los ntawm lub tuam txhab Energizer tam sim no, muaj cov qauv sib txawv me ntsis los ntawm Leclanche cell qauv.

Ua ntej tshaj plaws, koj yuav tsis pom graphite cathode lossis zinc khob nyob ntawd. Ob lub electrodes yog tsim nyob rau hauv daim ntawv ntawm ntub, sib cais pastes (thickeners ntxiv rau reagents: lub cathode muaj ib tug sib tov ntawm manganese dioxide thiab graphite, lub anode yog ua los ntawm zinc hmoov av nrog ib tug admixture ntawm poov tshuaj hydroxide), thiab lawv terminals yog ua los ntawm hlau (2). Txawm li cas los xij, cov tshuaj tiv thaiv uas tshwm sim thaum lub sijhawm ua haujlwm zoo ib yam li cov uas tshwm sim hauv Leclanche cell.

Ib txoj haujlwm. Ua ib qho "tshuaj autopsy" ntawm alkaline cell los txiav txim siab tias cov ntsiab lus yog alkaline tiag tiag (3). Nco ntsoov tias tib yam kev ceev faj siv rau kev rhuav tshem Leclanche cell. Txhawm rau txiav txim siab alkaline cell, saib lub Battery Code teb.

3. Qhov "txiav" ntawm alkaline cell paub meej cov ntsiab lus alkali.

Cov roj teeb hauv tsev

4. Cov roj teeb hauv tsev Ni-MH thiab Ni-Cd.

Cells uas tuaj yeem rov qab siv tau tom qab siv tau yog lub hom phiaj ntawm cov neeg tsim qauv txij thaum kaj ntug ntawm kev tshawb fawb hluav taws xob, yog li muaj ntau hom ntawm lawv.

Tam sim no, ib qho ntawm cov qauv siv los siv cov khoom siv hauv tsev me me nickel-cadmium roj teeb. Lawv cov qauv tshwm sim hauv xyoo 1899, thaum tus neeg tsim khoom Swedish tau ua nws. Ernst Jungner tau ua ntaub ntawv patent rau nickel-cadmium roj teeb uas tuaj yeem sib tw nrog cov roj teeb uas twb tau siv dav hauv kev lag luam tsheb. lead acid roj teeb.

Lub anode ntawm tes yog cadmium, lub cathode yog ib tug trivalent npib tsib xee compound, lub electrolyte yog ib tug tov ntawm poov tshuaj hydroxide (nyob rau hauv niaj hnub "qhuav" designs, ib tug ntub thickener muab tshuaj txhuam saturated nrog ib tug KOH tov). Ni-Cd roj teeb (qhov no yog lawv lub npe) muaj kev khiav hauj lwm voltage ntawm kwv yees li 1,2 V - qhov no yog tsawg dua cov hlwb uas siv tau, uas, txawm li cas los xij, tsis yog teeb meem rau feem ntau daim ntawv thov. Qhov txiaj ntsig loj yog muaj peev xwm haus tau qhov tseem ceeb tam sim no (txawm tias ob peb lub amperes) thiab ntau yam kev ua haujlwm kub.

5. Ua ntej them nyiaj, xyuas cov kev xav tau ntawm ntau hom roj teeb.

Qhov tsis zoo ntawm cov roj teeb nickel-cadmium yog lub nra hnyav "nco nyhuv". Qhov no tshwm sim thaum cov roj teeb Ni-Cd tso tawm ib nrab yog nquag recharged: lub kaw lus coj zoo li nws lub peev xwm tsuas yog sib npaug rau cov nqi them rov qab thaum rov them dua. Hauv qee hom chargers, "nco nyhuv" tuaj yeem txo los ntawm kev them cov hlwb hauv hom tshwj xeeb.

Yog li ntawd, cov roj teeb uas tso tawm nickel-cadmium yuav tsum tau them rau hauv lub voj voog tag nrho: thawj zaug tso tawm tag nrho (siv lub charger tsim nyog) thiab tom qab ntawd them. Kev them nyiaj ntau zaus kuj txo cov qauv tsim lub neej ntawm 1000-1500 cycles (uas yog pes tsawg lub hlwb yuav raug hloov los ntawm ib lub roj teeb dhau ntawm nws lub neej, yog li tus nqi yuav khoom ntau dua yuav them rau nws tus kheej ntau zaus, tsis txhob hais txog qhov txo qis ntawm cov khoom siv. roj teeb). ib puag ncig nrog cell tsim thiab pov tseg).

Ni-Cd hlwb uas muaj tshuaj lom cadmium tau raug hloov nickel hlau hydride roj teeb (Designation Ni-MH). Lawv cov qauv zoo ib yam li Ni-Cd roj teeb, tab sis es tsis txhob ntawm cadmium, ib tug ntxeem tau hlau alloy (Ti, V, Cr, Fe, Ni, Zr, tsawg lub ntiaj teb hlau) uas muaj peev xwm nqus hydrogen yog siv (4). Kev khiav hauj lwm voltage ntawm Ni-MH cell kuj yog hais txog 1,2 V, uas tso cai rau lawv siv interchangeably nrog NiCd roj teeb. Lub peev xwm ntawm cov nickel-hlau hydride hlwb ntau dua li cov nickel-cadmium hlwb ntawm tib qhov loj. Txawm li cas los xij, NiMH tshuab nws tus kheej tso tawm sai dua. Muaj cov qauv tsim niaj hnub uas tsis muaj qhov tsis zoo no, tab sis lawv kim dua li cov qauv qauv.

Nickel-hlau hydride roj teeb tsis muaj "nco nyhuv" (ib nrab ntawm cov hlwb tuaj yeem rov them dua). Txawm li cas los xij, koj yuav tsum nco ntsoov xyuas cov kev cai them nqi ntawm txhua hom hauv cov lus qhia charger (5).

Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm Ni-Cd thiab Ni-MH roj teeb, peb tsis pom zoo kom disassemble lawv. Ua ntej, peb yuav tsis pom dab tsi muaj txiaj ntsig hauv lawv. Thib ob, nickel thiab cadmium tsis yog cov khoom muaj kev nyab xeeb. Tsis txhob ua qhov tsis tsim nyog txaus ntshai thiab tso pov tseg rau cov kws tshaj lij.

Tus huab tais ntawm roj teeb, uas yog ...

6. "Tus Vaj Ntxwv ntawm Roj Teeb" tom haujlwm.

... Lead-acid roj teeb, ua nyob rau hauv 1859 los ntawm ib tug Fabkis physicist Gastona Plantego (yog, lub cuab yeej yuav muaj hnub nyoog 161 xyoo no!). Lub roj teeb electrolyte yog hais txog 37% sulfuric acid (VI) tov, thiab cov electrodes yog txhuas (anode) thiab txhuas coated nrog ib txheej ntawm txhuas dioxide PbO.₂ (cathode). Thaum lub sijhawm ua haujlwm, cov hmoov lead (II) (II) PbSO sulfate yog tsim los ntawm electrodes₄. Thaum them nyiaj, ib lub xov tooj muaj qhov hluav taws xob ntau dua 2 volts.

Cov roj teeb txhuas nws yeej muaj tag nrho cov kev tsis zoo: qhov hnyav hnyav, rhiab heev rau kev tso tawm thiab qhov kub thiab txias, qhov yuav tsum tau khaws cia rau hauv lub xeev them nyiaj, kev pheej hmoo ntawm kev txhoj puab heev electrolyte to thiab siv cov tshuaj lom hlau. Tsis tas li ntawd, nws yuav tsum tau ua tib zoo tuav: xyuas qhov ceev ntawm cov electrolyte, ntxiv dej rau hauv chav tsev (siv cov dej distilled lossis deionized nkaus xwb), tswj voltage (ib qho poob qis dua 1,8 V hauv ib lub chamber yuav ua rau cov electrodes puas) thiab hom kev them nyiaj tshwj xeeb.

Yog li vim li cas cov qauv qub tseem siv tau? "Tus Vaj Ntxwv ntawm Roj Teeb" muaj dab tsi yog tus cwj pwm ntawm tus kav tiag tiag - lub hwj chim. Kev siv hluav taws xob siab tam sim no thiab kev siv hluav taws xob siab txog li 75% (qhov nyiaj ntawm lub zog siv rau kev them nyiaj tuaj yeem rov qab tau thaum lub sijhawm ua haujlwm), nrog rau kev yooj yim ntawm kev tsim thiab cov nqi tsim khoom tsawg txhais tau tias coj roj teeb siv tsis tau tsuas yog los pib lub cav combustion, tab sis kuj yog ib qho tseem ceeb ntawm cov khoom siv hluav taws xob thaum muaj xwm ceev. Txawm hais tias nws cov keeb kwm 160 xyoo, cov roj teeb txhuas tseem ua tau zoo thiab tsis tau hloov los ntawm lwm yam ntawm cov khoom siv no (thiab nrog rau nws, coj nws tus kheej, uas, ua tsaug rau lub roj teeb, yog ib qho ntawm cov hlau uas tsim nyob rau hauv qhov loj tshaj plaws. kom muaj nuj nqis). Tsuav yog lub tshuab hluav taws xob sib xyaw ua ke txuas ntxiv txhim kho, nws txoj haujlwm yuav tsis raug hem (6).

Cov neeg tsim khoom yeej tsis tso tseg sim los tsim ib qho kev hloov pauv rau cov roj lead-acid roj teeb. Qee cov qauv tau nrov thiab tseem siv hauv kev lag luam tsheb. Thaum tig ntawm lub kaum cuaj thiab nees nkaum xyoo pua, cov qauv tsim tau tsim nyob rau hauv uas H daws tsis tau siv.₂SO₄tab sis alkaline electrolytes. Ib qho piv txwv yog Ernst Jungner nickel-cadmium roj teeb qhia saum toj no. Xyoo 1901 Thomas Alva Edison hloov cov qauv siv hlau es tsis txhob cadmium. Piv nrog rau cov roj teeb acid, cov qauv alkaline yog qhov sib dua, tuaj yeem ua haujlwm ntawm qhov kub thiab txias thiab tsis yooj yim rau kev tswj. Txawm li cas los xij, lawv cov khoom siv kim dua thiab kev siv hluav taws xob qis dua.

Yog li, tom ntej no yog dab tsi?

Tau kawg, cov khoom ntawm cov roj teeb tsis tso cov lus nug. Lawv tsis tham txog, piv txwv li, cov teeb meem ntawm lithium hlwb, kuj feem ntau siv los siv cov khoom siv hluav taws xob hauv tsev xws li lub laij lej lossis computer motherboards. Koj tuaj yeem paub ntau ntxiv txog lawv hauv Lub Ib Hlis tsab xov xwm txog xyoo tas los Nobel nqi zog hauv Chemistry, thiab hais txog qhov ua tau zoo - hauv ib hlis (nrog rau kev rhuav tshem thiab kev paub dhau los).

Muaj kev cia siab zoo rau cov hlwb, tshwj xeeb tshaj yog cov roj teeb. Lub ntiaj teb no tau dhau los ua lub xov tooj ntawm tes, thiab qhov no txhais tau tias yuav tsum muaj kev ywj pheej ntawm lub hwj chim cables. Kev ua kom lub zog muaj txiaj ntsig zoo rau lub tsheb hluav taws xob kuj yog ib qho kev sib tw loj. - kom lawv tuaj yeem sib tw nrog cov tsheb nrog lub tshuab hluav taws xob sab hauv ntawm kev ua haujlwm.

accumulator roj teeb

Txhawm rau pab txhawb hom kev txheeb xyuas ntawm tes, ib qho tshwj xeeb alphanumeric code tau qhia. Rau cov hom uas feem ntau pom nyob rau hauv peb lub tsev rau cov khoom siv me me, nws muaj daim ntawv naj npawb-ntawv-ntawv-tus lej.

Thiab yog:

- thawj tus lej - cov xov tooj ntawm tes; tsis quav ntsej rau ib leeg;

– Thawj tsab ntawv qhia txog hom cell. Thaum nws tsis tuaj, koj tab tom cuam tshuam nrog Leclanche txuas. Lwm hom cell muaj npe raws li hauv qab no:

C - lithium cell (hom feem ntau),

H - Ni-MH roj teeb,

K - nickel-cadmium roj teeb,

L - alkaline cell;

- tsab ntawv hauv qab no qhia cov duab ntawm qhov txuas:

F - phaj,

R - cylindrical,

P - kev xaiv dav dav ntawm cov kev sib txuas uas muaj cov duab uas tsis yog cylindrical;

- tus lej zaum kawg lossis tus lej qhia qhov sib txuas loj (catalog qhov tseem ceeb lossis qhia ncaj qha qhov ntev) (7).

7. Qhov ntev ntawm cov hlwb thiab cov roj teeb nrov.

Marking piv txwv:

R03
- zinc-graphite cell loj me ntsis ntiv tes. Lwm lub npe yog AAA lossis.

LR6 - alkaline cell qhov loj ntawm tus ntiv tes. Lwm lub npe yog AA lossis.

HR14 - Ni-MH roj teeb; tsab ntawv C kuj tseem siv los qhia qhov loj me.

KWB 20 - Ni-Cd roj teeb, qhov loj ntawm qhov tseem ceeb nrog tsab ntawv D.

3 LR12 - lub roj teeb tiaj tus nrog lub zog ntawm 4,5 V, muaj peb lub cylindrical alkaline hlwb.

6F22 - 9-volt roj teeb uas muaj rau lub tiaj leclanche hlwb.

CR2032 - lithium cell nrog txoj kab uas hla ntawm 20 hli thiab thickness ntawm 3,2 hli.

Saib kuj: