Страница:Радиофронт 1935 г. №05.djvu/48

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


кроскопическнх трещин быстро истощается в отношении свинца. Ьследствие этого начинает выделяться газообразный кислород, который еще более отслаивает двуокись свинца от графита и частично окисляет графит в местах, где он не прикрыт слоем двуокиси свинца.

Иное дело, когда двуокись свинца отложена на графите в виде весьма тонкого слоя. Ьвиду некоторой упругости двуокиси свинца в ее тонких слоях никаких микроскопических трещин между ею и графитом нс появляется. Следовательно, нет и условии для образования газообразного кислорода, т. е. отслаивания двуокиси свинца от графита, так как всюду графит прикрыт двуокисью свинца; в контактирующем слое электролита с поверхностью двуокиси свинца свинецсодержащие ионы находятся в количестве, достаточном для очередного их осаждения на аноде в виде двуокиси свинца при дальнейшей зарядке аккумулятора до тех пор, пока толщина слоя двуокиси не сделается предельной, при которой начнут образовываться трещины.

1 аким образом при тонких слоях двуокиси свинца, что легко достигается устройством пористого анода, аккумулятор начинает в части анодных процессов действовать безукоризненно, особенно если пористый анод находится иа дие аккумулятора. Б последнем случае сила тяжести улучшает контакт.

11рн величине графитовых чешуек и зерен в 1 мм мы получаем пористость всего зернистого слоя в 30—40% от его об'ема. Этой пористости в 30—40% вполне достаточно для нормального протекания всех диффузионных и электронных процессов в электролите капилляров зернистого слоя н в случаях больших плотностей тока.

Целесообразность расположения зернистого чешуйчатого слоя графита именно на дие аккумулятора связана еще с следующим обстоятельством: при разряде аккумулятора, как известно, образуется азотнокислый сринец, раствор которого имеет большой удельный вес. По мере зарядок и разрядок аккумулятора на дне его образуется слой электролита с значительно высшим процентом азотнокислого свинца, чем верхние слои электролита. Это обстоятельство препятствует образованию газообразных продуктов на аноде и окислению графитовых электродов даже при значительнейших плотностях тока.

Нужно иметь в виду, что при зарядке аккумулятора отдельные чешуйки н зернышки, благодаря двуокиси свинца, несколько слипаются друг с другом, н поэтому без нужды не следует взмучивать зернистый слой графита, так как от взмучивания несколько возрастает сопротивление аккумулятора.

Таким образом наличие зернистого или чешуйчатого пористого слоя у аккумулятора делает работу анода безукоризненной.

Такой аккумулятор имеет следующие электрические данные:

1. Электродвижущая сила 1,3 V.

2. Внутреннее сопротивление меняющееся: до зарядки 0,2 ома, в конце зарядки 0,1 ома и меиее.

3. Может давать ток до 8 А.

4. Не портится от замыкания накоротко.

5. Зарядный ток др 8 А. При отсутствии амперметра во время зарядки нужно следить за тем, чтобы ие выделялись из аккумулятора газообразные продукты и чтобы осаждаемая на катоде медь имела свойственный ей розовато-золотистый цвет. Если цвет меди будет темноватый (от увлекаемого свинца), то следует уменьшать силу зарядного тока. При начале зарядки желательно давать небольшой зарядный ток в 2—3 А. И только по

накоплении в электролите некоторого количества азотной кислоты, когда осаждение свинца на аноде делается невозможным, можно применять зарядный ток нормальной плотности. Нужно иметь в виду, что очень большие плотности тока не портят аккумулятора, но понижают процент отдачи энергии аккумулятором.

6. Длительность зарядки аккумулятора достигает около 1 часа.

7. Полная емкость данного аккумулятора равна 45 а-ч, рабочая же его емкость — 10 а-ч. Заряжать аккумулятор на высшую емкость (сверх 10 а-ч) без специальных мер защиты его отрицательного полюса ни в коем случае ие следует, так как при этом происходит понижение электроотдачи и частичная потеря азотной кислоты (о защите отрицательного полюса см. ниже).

8. Саморазряд сравнительно невелик (о специальных мерах его понижения см. ниже). Собственно, в аккумуляторе с пористым анодом саморазряд обусловлен Не анодом (он находится в весьма устойчивом состоянии), а частичной нестойкостью катода, т. е. меди.

9. Во всем электролите одного аккумулятора емкостью в 10 а-ч содержится в виде азотнокислых солей: металлической меди 58 г и металлического свинца 190 г. Кроме вышеуказанного количества (плюс зажимы), в аккумуляторе не расходуется ни одного грамма металла, тогда как в свинцовых и щелочных аккумуляторах металлы применяются килограммами.

Описанное устройство медносвиицового аккумулятора нельзя считать окончательным. Это устройство может быть изменено во многих положительных для аккумулятора направлениях с соответствующим выигрышем электрических качеств.

Гак, для увеличения рабочей емкости аккумулятора до 20 а-ч и уменьшения саморазряда весьма желательно ввести в электролит около 2% от веса электролита азотнокислого окисного железа (можно и закненого, последнее в условиях аккумулятора также перейдет главным образом в окисную азотную соль железа). Азотнокислые соли железа главным образом защищают медь иа катоде от ее произвольного растворения в электролите, когда аккумулятор не работает иа внешнюю цепь, т. е. соли железа уменьшают саморазряд. Окисное азотнокислое железо восстанавливается медью в закисиую азотнокислую соль, раствор которой и обволакивает катод, препятствуя тем самым дальнейшему окислению меди в моменты, когда аккумулятор не работает на внешнюю цепь. Кроме того эти закисиые соли железа поглощают окислы азота, препятствуя нм тем самым выделяться в воздух. Во время же работы эти окислы азота NO и NOg обратно окисляются в азотную кислоту за счет кислорода двуокиси свинца.

Нужно иметь в виду, что свободная азотная кислота ведет себя в отношении солей железа Весьма оригинально: очень крепкая азотная кислота окисляет соли закиси железа в окисные и при этом сама раскисляется. Если же свободной азотной кислоты в растворе менее 15%, то закис- ные соли железа ею не окисляются. Кроме того закисиое азотнокислое железо препятствует образованию азотистой кислоты HNO2 (не смешивать с азотной HNOg); азотистая же кислота в наибольшей степени увеличивает саморазряд.

Все это имеет весьма важное значение и свидетельствует о том, что в условиях аккумулятора (при наличии азотнокислых солен железа и нормальной емкости) потеря, азотной кислоты исключена (практически — вне зависимости от длительности работы аккумулятора).