Ртутно-цинковый элемент | это... Что такое Ртутно-цинковый элемент? (original) (raw)

Ртутно-цинковый элемент РЦ-53М (1989 год)

Ртутно-цинковый элемент («тип РЦ») — гальванический элемент в котором анодом является цинк, катодом — оксид ртути, электролит — 45 % раствор гидроксида калия на адсорбенте.

Достоинства: постоянство напряжения и высокая энергоемкость и энергоплотность.

Недостатки: высокая цена, токсичность ртути при нарушении герметичности.

Содержание

• 1 История изобретения ртутно-цинкового элемента
• 2 Параметры
• 3 Химические процессы
• 4 Устройство
• 5 Применение
• 6 РЦ-53 и РЦ-55
• 7 Литература

История изобретения ртутно-цинкового элемента

Параметры

• Теорeтическая энергоёмкость: 228,72 Вт·ч/кг
• Удельная энергоёмкость: до 135 Вт·ч/кг
• Удельная энергоплотность: 550—750 Вт·ч/дм³.
• ЭДС: 1,36 В.
• Рабочая температура: — 12…+80 С°.

Отличается невысоким внутренним сопротивлением, стабильным напряжением, высокой энергоёмкостью и энергоплотностью.

Химические процессы

Устройство

Применение

Ввиду большой энергоплотности ртутно-цинковые элементы к 1980-м годам нашли относительно широкое применение как источники питания в электронных часах, кардиостимуляторах, слуховых аппаратах, фотоэкспонометрах, военных приборах ночного видения, переносной радиоаппаратуре военного назначения, в космических аппаратах. Распространены ограничено ввиду токсичности ртути и высокой стоимости, в то же время объем выпуска ртутно-цинковых батарей и элементов, в 1982 составил порядка одного-полутора миллионов в год во всем мире .

Отдельно следует указать на то обстоятельство что ртутно-цинковый элемент обратим, то есть способен работать как аккумулятор. Однако при циклировании (заряд-разряд) наблюдается деградация элемента и уменьшение его емкости. Это связано в основном со стеканием и слипанием ртути в крупные капли при разряде и с ростом дендритов цинка при заряде. Для уменьшения этих явлений предложено вводить в цинковый электрод гидроокись магния, а в окисно-ртутный электрод вводить тонкий порошок серебра (до 9 %), и частично заменять графит карбином.

В XXI веке производство и эксплуатация ртутных элементов в большинстве стран мира запрещена. Ртутно-цинковые элементы полностью вытеснены более безопасными, так как проблема их раздельного сбора и, особенно, безопасной утилизации достаточно сложна.

РЦ-53 и РЦ-55

В СССР для фотокиноаппаратуры выпускались дисковые ртутно-цинковые элементы РЦ-53 и РЦ-55.

Литература

• Первичные источники тока / Кромптон Т. — 1982.
• Электрические и электронные устройства для фотографии / Федотов Г. А. — М.: Ленинград, Энергоатомиздат, 1984.
• ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения.

Химические источники тока
Гальванический элемент	Гальванический элемент Даниеля | Щелочной элемент	Ртутно-цинковый элемент	Сухой элемент	Концентрационный элемент	Воздушно-цинковый элемент	Нормальный элемент Вестона
Электрические аккумуляторы	Свинцово-кислотный | Серебряно-цинковый	Никель-кадмиевый	Никель-металл-гидридный	Никель-цинковый аккумулятор	Литий-ионный	Литий-полимерный	Литий-железо-сульфидный	Литий-железо-фосфатный	Литий-титанатный	Ванадиевый	Железо-никелевый
Топливные элементы	Прямой метанольный | Твердооксидный	Щелочной
Модели	Батарея | Электрический аккумулятор	Топливный элемент
Устройство	Анод | Катод	Электролит