CARTA #25 TECNICA
UNDERSTANDING LE BATTERIE
Da
Protezione di Merriman
Recensori Tecnici
J.F.
Douglas
James H. Hahn
Lester H. Smith, Jr.
Published Da
VITA
1600 Boulevard di Wilson, Seguito 500
Arlington, Virginia i 22209 Stati Uniti
TEL:
703/276-1800. Facsimile: 703/243-1865
Internet di :
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Understanding le Batterie
ISBN:
0-86619-225-5
[C]1985, Volontarii in Assistenza Tecnica
PREFACE
Questa carta è una di una serie pubblicata da Volontarii in Tecnico
Assistenza per provvedere un'introduzione a specifico all'avanguardia
le tecnologie di interesse a persone in paesi in sviluppo.
Si intende che le carte siano usate come orientamenti per aiutare,
persone scelgono tecnologie che sono appropriate alle loro situazioni.
Non si intende che loro provvedano costruzione o la realizzazione,
Persone di details. sono esortate per contattare VITA o un'organizzazione simile
per informazioni ulteriore ed assistenza tecnica se loro
scoperta che una tecnologia particolare sembra soddisfare le loro necessità.
Le carte nella serie furono scritte, furono fatte una rassegna, e furono illustrate
quasi completamente da VITA Volunteer esperti tecnici su un puramente
basis. volontario che Alcuni 500 volontarii stati comportati nella produzione
dei primi 100 titoli pubblicati, mentre offrendo approssimativamente
5,000 ore del loro time. il personale di VITA incluse Maria Giannuzzi
come redattore, Suzanne Brooks che si occupa di typesetting e configurazione, e
Margaret Crouch come direttore di progetto.
L'autore di questa carta, VITA Horace McCracken Spontaneo, è il
presidente del McCracken Società Solare in Alturas, la California.
Il coautore, VITA Joel Gordes Spontaneo, è attualmente il solare
disegni analista per lo Stato dell'Ipoteca Solare di Connecticut
Sussidio Program. I recensori sono anche VITA volunteers. Daniele
Dunham ha fatto consultando in fonti solari ed alternative di
energia per VITA ed AID. Lui ha vissuto e ha lavorato in India, Pakistan
e Morocco. il Sig. Dunham ha preparato anche un all'avanguardia
osservi su stills solare per Aiuto.
Jacques Le Normand è Assistente
Direttore al Fermi Istituto di Ricerca, Quebec, Canada
quale indaga in energia rinnovabile.
Lui ha soprinteso a lavoro
con raccoglitori solari e ha scritto molto publiations su
solare ed energia di vento, e la conservazione.
Darrell G. Phippen è un
ingegnere meccanico e specialista di sviluppo con che lavorano
Cibo per l'Affamato in Scottsdale, Arizona.
VITA è un'organizzazione privata, disinteressato che sostiene persone
lavorando su problemi tecnici in paesi in sviluppo.
le offerte di VITA
informazioni ed assistenza puntarono ad individui utili e
gruppi per selezionare e perfezionare le tecnologie appropriano loro
situations. VITA mantiene un Servizio di Indagine internazionale, un
centro di documentazione specializzato, ed un elenco computerizzato di
volontario consulenti tecnici; maneggia progetti di campo a lungo termine;
e pubblica una varietà di manuali tecnici e carte.
UNDERSTANDING LE BATTERIE
Di VITA Protezione Spontanea Merriman
INTRODUZIONE DI I.
Batterie sono in uso dal molti anni, ma c'è oggi un
richiesta più grande per il potere di batteria che mai prima.
che Questo ha rinnovato
interesse non solo è stato provocato da sviluppi nuovi ma
anche dalla diversità di usi per batterie in borghese, industriale,
e domande militari.
Questa carta provvede una comprensione di base di batterie e tracce
il loro sviluppo dai primi 1800s alla Ricerca di day. presente
e sviluppo continua in un sforzo di risolvere l'inerente
la debolezza di batterie, vale a dire come comprimere più energia
in un pacco più piccolo.
Una cella elettrica o batteria è un'apparecchiatura che trasforma il
energia chimica contenne direttamente all'interno dei suoi materiali attivi
in energia elettrica da vuole dire di una reazione di electrochemical.
Questo tipo di reazione comporta il trasferimento di elettroni da uno
materiale ad un'altra attraverso una soluzione che conduce.
Historically,
batterie ebbero un ruolo importante di giorni primi di elettrico
sviluppo ambo negli Stati Uniti ed in Europa.
Nel 1800 un scienziato italiano chiamato Volta scoprì quello da
due bigliettai dissimili che immergono in una soluzione chimica un
electromotive costringono (EMF) o tensione fu stabilita fra il
due conductors. Figure 1 illustra una cella di Voltaic semplice.
ub1x1.gif (393x393)
I bigliettai solidi della cella sono chiamati elettrodi ed il
liquido che conduce l'elettrolito.
che Una cella consiste di due elettrodi
ed un electrolyte. Una batteria consiste di uno o più
cells. La tensione della cella dipende sul materiale del
elettrodi e l'elettrolito.
La produzione corrente ed elettrica e
il potere della cella è dipendente sulle dimensioni di piatto e
il peso del materiale di elettrodo.
Ci sono due tipi generali di batterie in uso oggi: il primario
dattilografi o " cella " asciutta ed il deposito secondario battery. Un
batteria primaria produce un corrente da azione di scarico quando uno
degli elettrodi della cella è decomposto durante uso.
Questo tipo
di cella usare di nuovo ricaricando non può essere ripristinato ed il
cella intera si deve scartare quando non è più active. Secondary
celle, d'altra parte è chimicamente invertibile e può
sia addebitato e licenziò su prima molti cicli di operazione
essendo sostituito.
Nella cella di tensione semplice mostrata in Figura 2, quando due dissimile
ub2x3.gif (486x486)
metalli, zinco e rame sono sospesi in un elettrolito di
diluisca acido solforico, un potenziale di approxiamtely 1.10 volt
esista tra gli elettrodi.
L'elettrodo di zinco sarà
negativo e l'elettrodo di rame sarà positivo.
Quando il
cambi nel circuito di carico esterno è chiuso, una volontà corrente
fluisca attraverso il carico (apparecchiatura energia-assorbente) e batteria in
concordanza alla Legge di Ohm. (*) Come il carico corrente continua a fluire,
idrogeno come bolle apparirà e coprirà il piatto di rame, e
il piatto di zinco gradualmente dissolverà.
Lo svantaggio principale
con questa cella è che la benzina forma bolle aumento l'interno
resistenza della cella, causando produzione corrente per decrescere.
----------------------
(*) La corrente continua fluente in un circuito elettrico è direttamente
proporzionale alla tensione applicata al circuito.
La costante
della proporzionalità R, chiamò la resistenza elettrica, è dato
dal V di equazione = RI dove V " è la tensione applicata e
Io " sono il corrente.
II. VARIAZIONI DI TECNOLOGIA
BATTERIE PRIMARIE
Molti tipi diversi di primario-tipo che celle bagnate sono state sviluppate
ed usato negli Stati Uniti.
Most notable fra questi era il
cella di gravità, la cella di ossido di caustico-rame, gli aria-depolarizzarono
cella, e la cella di Lelanche.
Ogni cella aveva operando suo proprio
caratteristiche, e capacità correnti variarono da meno che uno
ampere (l'ampere) per la cella di Lelanche a molti cento ampere per
la cella di ossido di caustico-rame.
che L'ufficio postale britannico ha sviluppato
una cella bagnata noto come la cella del Daniele che offrì molto
caratteristiche di funzionamento notevoli.
C'erano due difficoltà principali con la cella di primario-tipo
costruzione, deterioramento da azione locale e polarizzazione di cella.
Azione locale è un'azione chimica ed interna inerente a
batterie; la vita della cella gradualmente è diminuita anche
sebbene nessun carico è connesso ai suoi terminali.
che azione Locale è
definito come lo scarico di materiale attivo di entrambi piatto dovuto
a dell'impurezza nell'elettrolito o materiale di piatto.
Questo
azione provoca la formazione di celle cortocircuitate che causano
il metallo per deteriorare.
Polarizzazione di cella è causata da bolle di idrogeno che sono depositate
sul catodo quando flussi correnti attraverso la cella.
che Questo abbassa
la tensione finale ed aumenti la resistenza interna del
battery. metodi Vari per neutralizzare questo effetto che polarizza
fu usato, o da costruzione chimica o meccanica che
condotto allo sviluppo della cella aria-depolarizzata.
Nella cella aria-depolarizzata, l'elettrodo fu fatto di un estremamente
forma assorbente di carbone e fu sospeso sopra dell'elettrolito
level. da quando l'elettrodo di carbone non stato immerso nell'elettrolito
soluzione, polarizzazione della cella fu prevenuta.
In
operazione, ossigeno che circonda la superficie porosa del carbone
elettrodo combina con l'idrogeno evoluto alla superficie di
l'elettrodo di carbone ed elettrolito.
che ventilazione Buona è stata richiesta
mantenere un'aria soddisfacente approvvigiona per operazione.
Il
Cella di carbone di Edison e la batteria di Carbonaire erano rappresentative
del tipo aria-depolarizzato.
Wet primario-dattilografano celle hanno grandemente
stato sostituito dalla batteria di deposito di secondario-tipo.
Il giorno " moderno cella asciutta " che fu sviluppata da Georges
Lelanche nel 1868, è una modifica del Lelanche vecchio cella bagnata.
La differenza è quell'acqua solamente sufficiente è aggiunta il
elettrolito per inumidire una rigatura assorbente.
La cella asciutta e moderna
è principalmente l'estesamente usato di tutte le batterie primarie oggi
a causa del loro costo basso, spettacolo affidabile, e molto esteso
availability. che batterie di cella Asciutte sono fatte in stime di 1.5, 3
6, 7.5, 9, 22.5, 45, 67, e 90 volt.
Il tipo più comune di costruzione per una cella asciutta è mostrato in
Figuri 3.
ub3x4.gif (486x486)
La cella in Figura 3 usi una verga di carbone per l'anodo o positivo
terminale ed un fuori contenitore di zinco (il caso) per il negativo
terminal. Il caso di zinco ha una rigatura interna di carta assorbente
materiale che è reso saturo con l'elettrolito.
Lo spazio
tra gli elettrodi è riempito con una mistura di coca cola schiacciata,
diossido di manganese, e grafite.
Il Manganese di è aggiunto come un depolarizer.
L'elettrolito è salammonic e cloruro di zinco.
Il
cima del caso è sigillata con un sigillando composto e lo zinco
contenitore è incluso in un contenitore di carta.
La tensione di un nuovo
cella asciutta è 1.4 a 1.6 volt.
Batterie di cella asciutte cadono in tre classi generali: (1) la pila
batterie di solito 1-1/4 pollice in diametro e 2-1/2 pollici
alto con una capacità corrente di approssimativamente 3 ampere-ore; (2) taglia grande
celle, assegnate più comunemente a come il Numero 6 cella asciutta verso
2-1/2 pollici in diametro e 6 pollici alto con un
stima corrente di approssimativamente 30 ampere-ore; e (3) il " dovere " pesante
e tensione alta dattilografa che sarebbe una cella o una combinazione
di celle, usato in servizio industriale con capacità correnti di
50 ampere-ore o greater. L'ampere-ora capacità è la percentuale di
licenzi una batteria può mantenere per un periodo determinato di tempo,
di solito otto hours. Per esempio, una 30 ampere-ora tassò batteria
normalmente provvedere approssimativamente 3-1/2 ampere per otto ore.
Come ordinariamente
celle asciutte ed usate provvedono meno comunque, che la loro stima.
La vita di mensola è limitata da azione locale e per quella ragione
alcuni fabbricanti bollano una data di servizio sul coprire esterno di
ogni cell. azione Locale provoca il deterioramento eventuale del
batteria, e dopo approssimativamente un o due deposito di anni, la batteria
diviene useless. siccome l'elettrodo di zinco forma parte dell'esterno
muro, la sua distruzione graduale indebolisce la struttura di cella, e come
la benzina di idrogeno sviluppata costruisce su pressione interna, può
rottura e sparge i suoi contenuti corrosivi.
Per questa ragione, attrezzatura
non dovrebbe essere immagazzinato mai con celle asciutte su periodi lunghi di
time. celle Asciutte non richiedono manutenzione e quando loro più
operi è scartato e sostituì.
Un tipo più recente di asciugi cella sviluppata è il Ruben o Mercurio
cella (Figura 4) . dal quale Questa cella è stata sviluppata durante guerra mondiale II
ub4x6.gif (600x600)
Laboratori di Ruben e P.R. Società di Mallory per operare piccolo
attrezzatura elettronica che richiede il potere corrente ed alto.
che Questa cella è
fatto in due forme: il " anodo " di rotolo ed il " bottone dattilografano. " Il
anodo è amalgamato zinco ed il catodo è un ossido mercurico
materiale depolarizzato mescolò con grafite.
L'elettrolito è un
soluzione di idrossido di potassio (KOH) contenendo zincate di potassio.
Queste celle sono lontano superiori al Lelanche cella dovendo asciutto
alla loro taglia compatta, caratteristica di tensione piatta, e molto lungo
mensola life. La tensione di nessuno-carico di queste celle è 1.34 volt.
Molti sviluppi avanzati sono stati fatti in batterie piccole,
ambo primario e secondario-dattilografa celle che includono il
magnesio, alcalino l'argento-zinco, e lithium.
Table 1 elenchi il
ubxtab1.gif (600x600)
caratteristiche e domande di queste celle.
BATTERIE DI DEPOSITO SECONDARIE
Fin da 1965, là è stato rinnovato interesse nell'usare deposito
batterie nel potere systems. che Questo è perché il consumo di potere moderno
comporta richieste di carico molto disuguali e carico di picco in aumento
demands. Quando un sistema deve consegnare più potere (aumento in carico
richiesta), il fornitore può soddisfare la richiesta da uno cambiando un
generatore supplementare sopra il sistema o cambiando un addebitò
banca di batteria sopra il line. Il secondo richiede un molto più piccolo
investimento.
Il revival di batterie come unità di sistema di potere ha primariamente
cominciato con sistemi indipendenti e piccoli come vento - o acqua-controllato
generators. In tali sistemi, batterie di deposito compiono
due functions. First importanti, durante periodi di richiesta di carico bassa
la batteria di sistema può immagazzinare molta dell'energia generata,
quali sarebbero persi altrimenti al sistema.
Second, energia
immagazzinato durante il periodo di via-picco è disponibile durante tempi di
carico di picco demand. che L'importanza del secondo può essere illustrata
con l'esempio quantitativo e seguente: Supponga il
capacità della batteria ha una percentuale di potere di scarico uguale a metà
della capacità di potere di generatore ([P.sub.B] = 0.5 [P.sub.G]) . Questo intende quello
sotto le condizioni normali, durante periodi di richiesta di carico alta il
combinazione di generatore-batteria può per molte ore serva un carico
di su a 1.5 volte quello che potrebbe servire da solo il generatore.
Un'altra ragione per l'interesse aumentato in deposito secondario
batterie sono il bisogno per il potere di riserva per alcuno del più nuovo
technology. Per esempio, computer più moderni comportano della forma
di " deposito volatile " di informazioni, quello è, le informazioni sono
perse se il potere è removed. per proteggere contro questa possibilità, molti
sistemi di computer usano " uninterruptible " motorizzano sistemi, basato su
batterie di deposito, approvvigionare elettrico corrente al computer
attrezzatura quando il potere commerciale è perso.
La batteria di deposito, costruita con celle bagnate e secondarie è
simile in azione ad una cella primaria, ometta le azioni chimiche
coinvolto è praticamente completamente invertibile.
Once che la cella è
licenziato, corrente da una fonte esterna, passò attraverso il
cella nella direzione opposta, ripristinerà sostanzialmente il
batteria alla sua condizione addebitata ed originale.
Ci sono attualmente tre tipi di batterie di deposito disponibile:
(1) il tipo di piombo-acido; (2) il nichelio-ferro o batteria alcalina
(Cella di Edison); e (3) il nichelio-cadmio o alcali-dattilografa (Nicad).
Batterie di piombo-acido
La batteria di piombo-acido è più estesamente gli usarono dattilografiamo di batteria
oggi a causa del suo costo basso, l'affidabilità, spettacolo buon
caratteristiche, e domanda larga.
che Questa batteria è fabbricata
in molte taglie e capacità che variano da 1 ampere-ora su a
molte milli ampere-ore tassando. (*)
La cella di deposito usa reactive scroccano piombo per il negativo
elettrodo (Pb), diossido di piombo per l'elettrodo positivo (Pb0),
e diluisce acido solforico per l'elettrolito.
L'elettrodo
materiali hanno poco forza strutturale e devono essere sostenuti
su piatti o grids. La griglia del piatto di batteria ha due funzioni:
prima, sostiene il materiale di piatto attivo; e secondo,
serve come un bigliettaio a connettere il terminale di piatto a tutti
parti del materiale attivo.
Conduca piatti di batteria di deposito sono divisi in due tipi, il
Plante (formò) ed il Faure (incollò), come mostrato in Figura 5. In
ub5x9.gif (600x600)
la Plante-tipo di costruzione che il materiale attivo è elettricamente
formato di piombo puro da un processo di electrochemical dal
piombo metallico della griglia che sostiene.
Nella Faure-tipo il
materiale attivo è applicato alla griglia che sostiene nella forma di
un follwed della pasta da un setting, asciugando, e formando operazione.
Figuri 5 show il Plante (Un) e Faure (B) cella di piombo plates. Il
riunioni di cella sono brasate insieme per formare positivo e negativo
gruppi che sono interfogliati insieme per costituire il completi
batteria che Separatori di cell. sono messi tra gli elettrodi,
e l'elemento completo è messo in un contenitore e sealed. Il
uso di piatti grandi con limiti di spaziatura vicini la resistenza interna
della batteria ad un livello basso.
Figure 6 show un scorciato
ub6x9.gif (600x600)
prospettiva della cella di deposito di piombo.
Durante scarico il materiale di batteria di ambo i piatti è convertito
in piombo sulfate. L'ammontare di solfato di piombo formò piatti di onthe
e l'ammontare di acido perse dall'elettrolito è in esatto
proporzioni alla percentuale di scarico.
Le prese di azione inverse
luogo quando la cella è addebitata.
Cella di che reazioni chimiche sono
rappresentato dall'equazione seguente; comunque, questo è un
forma semplificata come l'azione attuale molto è complicata più.
-----------------------
(*) Batteria ampere-ora tassando è basato su una 8-ora scarico normalmente
percentuale.
Al piatto positivo:
PB[O.SUB.2] + HS[O.SUB.4][SUP. -] + [3H.SUP.+] + [2E.SUP. -] (*)-----> PB[SO.SUB.4] + 2[H.SUB.2]O
Al piatto negativo:
Pb + HS[O.sub.4][sup. -]-----> Pb[SO.sub.4] + [H.sup.+] + [2e.sup. -]
La reazione di cella combinato per scarico e carica è espressa
dall'equazione seguente:
licenzia
------------->
Pb[O.sub.2] + Pb + 2[H.sub.2] S[O.sub.4] <= == == = 2Pb[SO.sub.4] + 2[H.sub.2]O + energia elettrica
solforico
acido di plate di plate i piatti di
<-------------
addebita
Su scarico l'acido separa dall'elettrolito e forme un
combinazione chimica coi piatti, cambiandolo per condurre solfato.
Come continua scarico, acido supplementare è disegnato dal
elettrolito fino a che corrente cesserà fluire.
L'acqua, formò
dalla perdita di acido ai piatti, abbassa il rimanendo specifico
gravità (* *) dell'elettrolito.
in comune pratica, scarico è
sempre fermò prima i piatti hanno completamente sulfated, perché
una volta completamente il sulfated, la condizione di batteria non può essere convertita
indietro a materiale attivo su carica.
Su carica l'azione inversa
luogo di prese: l'acido nei piatti di sulfated è guidato posteriore in
l'elettrolito, ed il S[O.sub.4] combina con idrogeno nell'acqua
formare acido solforico e supplementare ([H.sub.2][SO.sub.4]).
Elettrolito per celle di piombo-acido è diluire acid. solforico Per un
batteria pienamente addebitata alla quale la gravità specifica varia da 1.200
1.30 e quando licenziò 1.150 (acqua pura misura 1.00) . Il
la gravità specifica è misurata da un idrometro di siringa-tipo come
mostrato in Figura 7, e valori sono temperatura corretta.
ub7x11.gif (600x600)
------------------------
(*) Il simbolo e - bancarelle per elettroni.
(* *) La gravità specifica è definita come il rapporto di peso di un determinato
volume di una sostanza ad un volume uguale di acqua pura.
La tensione di una cella di piombo è approssimativamente 2.10 volt a nessun carico
ma è più alto quando essendo addebitato.
tensione Normale su carica è
2.15 volt e come la cella si avvicina a carica piena questo valore
rapidamente gli aumenti a tra 2.5 e 2.6 volt.
Questo più tardi l'intervallo
di carica è noto come il " periodo " che gassa.
Gassando del
elettrolito ad alcuna durata durante addebitando dovrebbe essere evitato come il
percentuale di carica è high. Come una cella anche arriva pienamente il suo finale
condizione addebitata, un alto corrente non è consigliabile come questo eccesso
corrente decompone l'acqua nell'elettrolito che è guidato
via nella forma di benzina.
La batteria di piombo-acido ha molti svantaggi:
(1) celle sono
temperatura sensibile e perde il potere in temperature fredde; (2)
piatti di cella tendono ad affibbiare e distorcere su sostenuto, alto corrente
ripari, e (3) cura speciale si deve osservare quando una batteria è
non usato per periodi lunghi, le celle vogliono altrimenti solfato.
Batterie di nichelio-ferro
Il nichelio-ferro o batteria alcalina furono sviluppate per superare il
svantaggi inerenti della cella di piombo-piatto.
è un radicale
partenza da lui in costruzione ed operazione.
Nel
Stati Uniti che questa batteria è noto come la " cella di Edison, " chiamò
dopo il suo inventore Tommaso A. Edison.
Figure 8 show la costruzione
ub8x13.gif (600x600)
di un cell. tipico Il piatto positivo consiste di acciaio
tubi che contengono idrato di nichelio e nichelio aggiunsero in alternato
layers. dei quali Il piatto negativo è formato spianano scatole di acciaio o
tasche che sono perforate ed impaccarono con granuli di ossido di ferro.
Griglie di foglio-acciaio sostengono questi tubi e tasche che sono
lanciato insieme formare cella positiva e negativa Cella di groups.
terminali ed il contenitore di acciaio sono nichelio placcato.
Tutti i separatori
e parti isolanti sono fatte di gomma.
La cella usa un
elettrolito di 21 soluzione di percento di potassa caustico che contiene un
piccola quantità di idrato di lithium.
La chimica di questa cella è complicata completamente, ed il chimico
reazione che accade nella cella è completamente diversa da
quello del piombo cell. che L'elettrolito si comporta come soltanto un conducendo
mezzo e non entra in combinazione con alcuno del
materiale di piatto attivo durante operazione.
la Sua gravità specifica
resti praticamente continuo sul ciclo completo di carica
e discharge. Condition di carica di batteria o scarico è determinato
da un voltmeter che legge e non dalla gravità specifica di
l'electrolyte. che La reazione di cella di batteria alcalina è:
licenzia
------------------>
[Fe.sub.2] + 2NiOOH + KOH + 2[H.sub.2]O-------> [Fe.sub.2][(OH) .sub.2] + 2Ni[(OH) .sub.2] + KOH + elettrico
<------
<----------------- l'energia di
CHARGE
La tensione di ogni cella è approssimativamente 1.50 volt su apra
circuito, ma è più alto su carica ed abbassa sotto le condizioni di carico.
Queste batterie sono date ad un'ampere-ora capacità tassando basò
sulla loro percentuale di scarico su alla finale tensione di 1.00 per
cell. che delle stime correnti sono basate su una 5-1/2-ora continuo
licenzi percentuale, mentre altri sono basati su una 3-1/2-ora percentuale.
Diversamente da batteria di piombo-cella, non è tensione minima sotto
quale questo tipo di cella non può essere licenziato.
infatti, questa cella
può essere licenziato azzerare volt, cortocircuitato ai suoi terminali
ed andato via in questa condizione per un periodo indefinito.
Questo
è il metodo dal quale una batteria alcalina è messa in deposito.
Questa cella può essere fatta pagare troppo accidentalmente anche, addebitò nel
direzione sbagliata, e cortocircuitò momentaneamente senza danno.
Batterie alcaline non sono ferite gelandosi ed un elettrolito
con una gravità specifica di 1.200 a 15.5[degrees]C (60[degrees]F) gela solido
a -66[degrees]C (-87[degrees]F).
che L'elettrolito di questa cella gradualmente deteriora
durante uso ed eventualmente deve essere cambiato.
I vantaggi principali della cella di nichelio-ferro sono: (1) è
estremamente luce e dovendo forte alla sua costruzione di acciaio; (2)
offre un indefinitamente la vita lunga; e (3) supera il
problema di sulfating di cella della batteria di piombo-acido.
Il capo
svantaggio è suo alto prima costi e resistenza interna ed alta.
Batterie di nichelio-cadmio
Nichelio-cadmio o le batterie di Nicad, un relativamente somma nuova a
celle di deposito, stato sviluppato in Europa.
che Queste batterie consistono
di riunioni interfogliate di piatti positivi e negativi montate
in un contenitore di acciaio sigillato.
Il materiale attivo e positivo, nichelio
idrossido, ed il materiale attivo e negativo, ossido di cadmio è
incassato in tasche di acciaio identiche, eccellentemente perforate.
I piatti
è fatto su di file di queste tasche che sono crespate e
formato in acciaio frames. riunioni di piatto Positive e negative
è lanciato insieme a sbarre di autobus di acciaio pesanti.
Plate che gruppi sono
interfogliato e separò da verghe di plastica e sottili.
La cella elettrico
terminali e caso sono nichelio placcato.
L'elettrolito è un
soluzione di potassa caustico e specialmente purificato (idrossido di potassio)
dissolto in acqua distillata.
Figure 9 show una vista scorciata
ub9x15.gif (600x600)
della batteria di Nicad.
La reazione di cella semplificata è:
addebita
<-------------------
Cd + 2NIOOH + KOH + 2[H.sub.2]O------> Cd[(OH) .sub.2] + 2Ni[(OH) .sub.2] + KOH + elettrico
<------l'energia di
-------------------->
licenzia
Durante carica o licenzia della cella, c'è praticamente no
cambi nella gravità specifica dell'elettrolito.
Like il
Cella di Edison, il risuoli funzione dell'elettrolito è agire come un
bigliettaio per il trasferimento di ioni di idrogeno da un elettrodo a
l'other. La tensione che tassa di ogni cella è 1.20 volt su apra
circuito; quando collegato ad un carico esterno, questa tensione rimane,
onestamente continuo su a verso 90 percento di suo tassò
capacity. L'ampere-ora che tassa delle celle di Nicad è basata su un
finale tensione di scarico di 1.10 volt per cella.
Diversamente da Edison
celle, le batterie di Nicad saranno danneggiate finito-licenziando ripetuto
sotto la loro cella minima che tassa di 1.10 volt.
le batterie di Nicad
abbia una temperatura serie conduzione da -51[degrees]C (-60[degrees]F) a 93[degrees]C
(200[degrees]F).
Le batterie di Nicad sono vibrazione e colpo resistente a causa di loro
costruzione di acciaio; tenga bene la loro carica durante lungo inattivo
periodi; mantenga una fonte di tensione continua durante scarico; e
non è danneggiato da prezzo eccessivo.
nel quale Queste batterie possono essere montate
alcuna posizione su discharge. Come la cella di Edison, la batteria di Nicad
ha un alto prima costi come comparato con la batteria di piombo-acido;
comunque, questo costo alto è compensazione dalla loro vita più lunga
span. Un paragone di piombo-acido, alcalino e le batterie di Nicad sono
presentato in Tavola 2.
Table 2.
Paragone di Piombo-acido, Nichelio-ferro
e Batterie di Nichelio-cadmio
l'Operating Cella Vita
Typical Temperatura l'Energia di la Carica di /
Cell Serie la Densità di Discharge Costo
TYPE VOLTAGE ([IL DEGREES]C) (WH (*) /KG) (CYCLES) ($/WH (*))
Piombo-Acid 2.0 20 a 30 37 1200-1500 .08
Nichelio-Iron 1.2 2.2 a 46 29
Nichelio-Cadmium 1.25 (-51) a 93 33
(* )Watt-ore
Procedure di Manutenzione generali per Batterie di Deposito
Manutenzione corretta è essenziale per servizio senza problemi e continuato
di deposito batteries. Mentre la costruzione di cella è diversa
per i molti tipi, manutenzione è simile per tutti i tipi
e consiste delle procedure generali e seguenti:
1.
Keep celle puliscono ed asciutto;
2.
Check livello di elettrolito regolarmente;
3.
Keep batterie sempre addebitarono; e
4.
Keep le impurezze di qualche i generi fuori di celle come loro vogliono
ha un effetto dannoso ed eventualmente la rovina them. Never
usa alcuni attrezzi o utensili (idrometri, imbuti ecc.)
che è usato per riparare elettroliti altri diversi
da quello richiesto per quella batteria specifica,
specialmente attrezzi usarono per batterie di piombo-acido.
5.
Refer alle raccomandazioni di fabbricanti e tiene un
nota di manutenzione scritto.
L'elettrolito della cella di piombo-acido non richiede mai sostituzione
a parte perdita a causa di spargimenti fortuiti.
However, nell'Edison
e le celle di Nicad c'è un deterioramento graduale del loro elettrolito,
quale eventualmente deve essere sostituito sulla vita del
batteria.
BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING L'ELENCO
BAUMEISTER, T., ED. Il Manuale di Standard di Mark per Ingegneri Meccanici.
7 Edizione. New York, New York:
Libro di McGraw-collina
Società di , 1967.
CARR, C.C. L'Elettricista americano di arte il Manuale. 8 Edizione.
New York di , New York:
Società del Libro della McGraw-collina, 1961.
Fink e Batey. Manuale Standard per Ingegneri Elettrici.
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Hubert, Charles I. Preventative Manutenzione di Attrezzatura Elettrica.
New York di , New York:
Società del Libro della McGraw-collina, 1969.
Knowlton, A.E., Manuale Standard per Ingegneri Elettrici.
8
Edizione di . New York, New York:
Società del Libro della McGraw-collina, 1949.
Enciclopedia di McGraw-collina di Scienza e la Tecnologia. 5 Edizione.
New York di , New York:
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Timbro ed i Principi di Bush. dell'Ingegneria Elettrica.
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Lupo, Stanley. Guide a Misurazione Elettronica e Laboratorio
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