Ртутно-цинковые элементы (стр. 2 из 4)
Напряжение разомкнутой цепи РЦ элементов составляет 1,35 В при 250С и при снижении температуры уменьшается незначительно.
Типичные разрядные кривые ртутно-цинковых элементов представлены на рис.2. Элементы отличаются хорошей стабильностью напряжения в течении большей части разряда , что для ряда областей применения является существенным фактором. Разряд ведется до конечного напряжения 0,9-1,1 В (в зависимости от тока); дальше напряжение резко падает. В элементах используются сравнительно толстые электроды с большой емкостью на единицу поверхности. Поэтому заметное снижение емкости начинается уже при разряде токами, соответствующими jp>0.02(при плотностях тока больше 100А/м2). В связи с этим элементы предназначены для разряда в основном малыми и средними токами(jp=<0,01) . Нормированные внутренние сопротивления в зависимости от конструкции колеблется от 1 до 8 Ом.А.ч.
При пониженных температурах работоспособность элементов ухудшается. При 00С снижение емкости начинается при jp=0,005, и внутреннее сопротивление по сравнению с сопротивлением при комнатной температуре возрастает в 2-3 раза. При температуре -200C иjp=0,002 элементы обладают только около 20% номинальной емкости.
Основным достоинством ртутно-цинковых элементов является их малогабаритность. Удельная энергия на единицу массы не очень велика-100-120Вт.ч/кг. Hо благодаря высокой средней плотности, удельная энергия на единицу объема выше, чем у любых других источников тока с водным электролитом, и составляет 400-500 кВт.ч/м3 (все цифры относятся к jp=<0,02). Поэтому они применяются прежде всего в малогабаритных устройствах: ручных электрочасах, карманных электронных калькуляторах и.т.д.
Другим достоинством является хорошая сохраняемость: при хранении в течении 3-5 лет потери емкости составляют 5-15%. Допускается хранение при высоких температурах, например 3 месяца при температуре 500С и кратковременно даже при температуре 700С,
Основными недостатками ртутно-цинковых элементов являются их высокая стоимость и дефицитность ртутного сырья.
Рис.2.Разрядные кривые элемента РЦ53 при комнатной температуре.
Типичные разрядные характеристики на примере дискового элемента РЦ73 показаны на рис.3 (кривые 1-3).
Рис.3. Разрядные характеристики дискового элемен
та РЦ73 при температуре 500С(1), 200С(2) и 00С(3-5): разряд током: 1,2,3 - 0,01 Сном; 4 – 0,02 Сном; 5 – 0,04 Сном.Большинство РЦ элементов рассчитано на эксплуатацию в температурном интервале от 0 до 50°С при токах разряда менее I10. перегрев элемента при повышенных как токовой нагрузке, так и окружающей температуре, опасен из-за риска разгерметизации. Некоторые элементы разработаны для экстремальных температурных условий. Так, элемент РЦ82 выдерживает перегрев до +700С, элемент РЦ85 работоспособен при температуре от-30 до +500С.
Ртутно-цинковые элементы отличаются высокой механической прочностью, они устойчивы к вибрации, ударам, центробежному ускорению. Они также работоспособны в условиях как повышенного давления (до 106 Па), так и глубокого вакуума (около 10-4 Па), для них неопасна 98% влажность. Удельная энергия лучших образцов достигает 110 Вт·ч/кг, или около 400 Вт·ч/л; срок службы 3¸5 лет при саморазряде за три года не выше 10% (20°С). Недостатками элементов являются их низкая технологичность, а также высокая стоимость, обусловленная применением дорогостоящей и дефицитной ртути и ее оксида. Производство РЦ элементов, связанное с применением токсичных веществ, требует специальных мер по технике безопасности.
Перезаряжаемые элементы.
Ртутно-цинковые источники тока могут быть изготовлены и в перезаряжаемом (аккумуляторном) варианте. Однако при этом встречаются значительные трудности из-за того, что образующаяся при заряде металлическая ртуть сливается в большие капли, которые потом трудно окислить при заряде. Для предотвращения этого эффекта в массу положительного электрода вместо графита добавляют тонкий серебряный порошок. При разряде элемента, по мере образования металлической ртути, серебро амальгамируется. Удельная энергия перезаряжаемых ртутно-цинковых элементов в 4-5 раз меньше, чем удельная энергия первичных элементов; она так же уступает удельной энергии малогабаритных перезаряжаемых серебряно-цинковых элементов.
| |
Технические характеристики.Таблица 2
| Наименование | Размеры (мм) | Масса (кг) | Напряжение (В) | Емкость (Ач) | Срок хранения (мес) | |
| RTS-15 | РЦ-15 | 6.3х6.0 | 0.085 | 1.25 | 0.033 | 24 |
| RTS-17 | РЦ-17 | 5.5х24.5 | 0.0024 | 1.25 | 0.1 | 31 |
| RTS-32 | РЦ-32 | 10.9х3.6 | 0.0014 | 1.25 | 0.1 | 9 |
| RTS-53 | РЦ-53 | 15.6х6.3 | 0.0046 | 1.25 | 0.3 | 18 |
| RTS-53U | РЦ-53У | 15.6х6.3 | 0.0046 | 1.25 | 0.175 | 60 |
| RTS-55 | РЦ-55 | 15.6х12.5 | 0.0095 | 1.22 | 0.55 | 36 |
| RTS-57 | РЦ-57 | 16.6х17.8 | 0.017 | 1.25 | 1 | 18 |
| RTS-63 | РЦ-63 | 21.0х7.4 | 0.011 | 1.25 | 0.65 | 24 |
| RTS-65 | РЦ-65 | 21.0х13.0 | 0.018 | 1.22 | 1.1 | 36 |
| RTS-73 | РЦ-73 | 25.5х8.4 | 0.017 | 1.25 | 1.1 | 24 |
| RTS-75 | РЦ-75 | 25.5х13.5 | 0.027 | 1.22 | 1.8 | 36 |
| RTS-82 | РЦ-82 | 30.1х9.4 | 0.03 | 1.25 | 1.5 | 24 |
| RTS-83 | РЦ-83 | 30.1x9.4 | 0.028 | 1.25 | 1.8 | 24 |
| RTS-83H | РЦ-83Х | 30.1x9.4 | 0.0253 | 1.25 | 1.5 | 18 |
| RTS-85 | РЦ-85 | 30.1x14.0 | 0.039 | 1.22 | 2.8 | 36 |
| RTS-93 | РЦ-93 | 30.6х60.8 | 0.17 | 1.25 | 13.6 | 36 |
| RTS-93S | РЦ-93С | 30.6х60.8 | 0.17 | 1.25 | 13.6 | 63 |
| 2RTS53-10RTS53 | 2РЦ53-10РЦ53 | 15.6Н16-72 | 0.01-0.05 | 2.5-12.5 | 0.25 | 15 |
| 2RTS55-10RTS55 | 2РЦ55-10РЦ55 | 16.2Н28-132 | 0.02-0.098 | 2.44-12.2 | 0.5 | 24 |
| 2RTS63-10RTS63 | 2РЦ63-10РЦ63 | 21.6Н18-81 | 0.02-0.113 | 2.5-12.5 | 0.55 | 18 |
| 2RTS65-10RTS65 | 2РЦ65-10РЦ65 | 21.0Н29-137 | 0.037-0.183 | 2.44-12.2 | 1 | 24 |
| 2RTS73-10RTS73 | 2РЦ73-10РЦ73 | 26.1Н20-91 | 0.036-0.176 | 2.5-12.5 | 1 | 18 |
| 2RTS75-10RTS75 | 2РЦ75-10РЦ75 | 26.1Н30-142 | 0.056-0.28 | 2.44-12.2 | 1.5 | 24 |
| 2RTS83-10RTS83 | 2РЦ83-10РЦ83 | 30.7Н22-101 | 0.057-0.285 | 2.5-12.5 | 1.5 | 18 |
| 2RTS85-10RTS85 | 2РЦ85-10РЦ85 | 30.7Н31-147 | 0.084-0.42 | 2.44-12.2 | 2.5 | 24 |
| 4RTS57 | 4РЦ57 | 18.9х73.0 | 0.085 | 5 | 0.54 | 12 |
| 5RTS53U | 5РЦ53У"Мотив" | 17.1х41.0 | 0.042 | 6.25 | 0.02 | 60 |
| 7RTS53U | 7РЦ53У | 17.3х53.5 | 0.05 | 8.75 | 0.1 | 54 |
| 5RTS83H | 5РЦ83Х | 30.7х52.0 | 0.142 | 6.25 | 1.5 | 9 |
| 6RTS83H | 6РЦ83Х | 30.7х62.0 | 0.171 | 7.5 | 1.5 | 9 |
| 9RTS83H | 9РЦ83Х | 30.7х91.0 | 0.256 | 11.25 | 1.5 | 9 |
| 2401 | 26х6х15 | 0.007 | 2.5 | 0.1 | 30 | |
| 2402 | 26х6х25 | 0.0125 | 2.5 | 0.2 | 30 | |
| 2403 | 26х6х35 | 0.0177 | 2.5 | 0.3 | 30 | |
| 3601 | 6.2х80 | 0.0106 | 3.75 | 0.1 | 30 | |
| 3602 | 26х6х35 | 0.0177 | 3.75 | 0.2 | 30 | |
| BOR | БОР | 24.5х53.5 | 0.075 | 7.5 | 0.2 | 12 |
| PRIBOY-2S | ПРИБОЙ-2С | 137.5х80х25.5 | 0.05 | 9.4 | 1.98 | 30 |
| PRIBOY-2K | ПРИБОЙ-3К | 137.5х80х25.5 | 0.05 | 9.4 | 1.98 | 18 |
| ACTSIYA | АКЦИЯ | 24.2х60.0 | 0.082 | 7.5 | 0.2 | 15 |
| 6RTS63 | 6РЦ63 | 89.2х24.8х29.6 | 0.145 | 7 | 1 | 9 |
| 6RTS53 | 6РЦ53 | 34х18.4х26.5 | 0.04 | 7 | 0.19 | 9 |
| 12RTS63 | 12РЦ63 | 71х46х105 | 0.91 | 15.5 | 1.8 | 9 |
| 3RTS93 | 3РЦ93 | 30.5х188.0 | 0.55 | 3.75 | 7 | 20 |
Первичные химические источники тока, разработанные для изделий спецтехники.