Гальванические элементы своими руками
То обстоятельство, что губчатый свинец легко окисляется на воздухе и также легко восстанавливается в контакте с цинком при погружении в какой-либо электролит, навело автора на идею устройства описываемого ниже элемента. Конструкция этого элемента крайне проста и понятна из рис. 10.
Рис. 10. Элемент Сенницкого (свинцово-цинковый ВД).
Положительный электрод делается в виде цилиндра из отрицательной аккумуляторной пластины, в ячейки которой затем вмазывается тестообразная масса из глета, замешанного на 10-процентном растворе серной кислоты, с примесью 3— 5% глицерина. Надо применять именно глет, так как образующийся из него губчатый свинец по своей структуре наиболее пригоден для описываемого элемента.
Когда вмазанная в ячейки масса глета высохнет и затвердеет, положительный электрод ставится в контакте с цинком в 20-процентный раствор нашатыря, где он остается до полного перехода глета в губчатый свинец.
Наружный конец цинкового электрода крепится к крышке элемента при помощи резинового кольца. Крышка и ручка элемента образуют подъемное устройство, при помощи которого электроды вынимаются из электролита для зарядки их кислородом воздуха (когда элемент не работает).
Деполяризация этого элемента происходит за счет раскисления смеси окислов свинца, легко образующейся в порах губчатого свинца под влиянием влажности и кислорода окружающего воздуха. Так как поверхность губчатого свинца до
вольно большая, то в порах его образуется количество смеси окислов свинца, достаточное для работы элемента в течение сравнительно продолжительного времени. Эта смесь также легко под влиянием электрического тока раскисляется опять в губчатый свинец, который снова под влиянием воздуха дает окислы и т. д.
Опытный экземпляр этого элемента был собран автором в чайном стакане. Электрод-деполяризатор был применен толщиною около 3 мм, цинковая палочка 10 мм. Элемент при испытании разряжался на амперметр, т. е. после зарядки его на воздухе в течение 12 час. элемент был замкнут накоротко через амперметр. При этом в течение первых двух часов он давал ток 2 А. В конце второго часа показание амперметра сразу понизилось до 0,1—0,2 А. После новой зарядки (окисления воздухом) элемент при разряде отдал ту же емкость. При последующих зарядно-разрядных циклах емкость возросла примерно на 15%. Затем она стала постепенно снижаться. После шестого цикла элемент при разряде через амперметр стал давать ток 1,9—1,8—1,7 А в течение более короткого времени. Тогда был сменен раствор нашатыря и элемент снова начал давать ток 2 А в течение 21/2 час. Емкость повысилась вследствие того, что окончательно отформировался положительный электрод.
Эти предварительные лишь опыты позволяют сделать некоторые определенные выводы о работоспособности такого элемента.
Элемент обладает сравнительно большой емкостью и способен давать сравнительно большой ток.
Саморазряд у элемента практически невелик.
Элемент прост в изготовлении и дешев в эксплуатации.
К недостаткам этого элемента относятся: сравнительно низкая Э.Д.С. — 0,65 В, а также то, что летучая щелочь—аммиак отчасти растворяет окислы свинца и губчатый свинец начинает выделяться на свинце. Но растворение окислов становится заметным только при разряде элемента максимальным током, близким к току короткого замыкания.
Автором была собрана батарея из 6 описанных выше элементов. Вместо, отрицательных аккумуляторных пластин в этих элементах были применены соответствующих размеров электроды из листового свинца толщиной в 1 мм с пробитыми по всей его поверхности небольшими отверстиями. С наружной стороны каждого свинцового цилиндра эти отверстия были слегка раззенкованы.
Тестообразная масса глета намазывалась на внутреннюю сторону цилиндра слоем толщиной в 3 и по высыхании прочно связывалась с поверхностью свинца, имеющей много отверстий.
Отрицательными электродами служили прутки цинка, диаметром в 10 мм. Приспособление для подъема электродов было сделано общее для всей батареи.
Эта батарея в течение 11/2 года питала нити ламп батарейного приемника, потреблявшие общий ток 240 мА.
На описанный элемент Комитетом по изобретательству при СТО автору этой книжки было выдано авторское свидетельства № 92777 от 30 сентября 1932 г.
Хотя конструкция описанного элемента крайне примитивна, но она может служить радиолюбителю первым образцом для дальнейшего экспериментирования в направлении ее усовершенствования.
Смотрите также: Гальванические элементы своими руками