การสร้างเซลล์กัลวานิกและแบตเตอรี่ใหม่

แนวคิดในการกู้คืนเซลล์กัลวานิกที่ปล่อยออกมาเช่นแบตเตอรี่ไม่ใช่เรื่องใหม่ เซลล์ได้รับการฟื้นฟูโดยใช้เครื่องชาร์จพิเศษ เป็นที่ยอมรับในทางปฏิบัติแล้วว่าเซลล์และแบตเตอรี่แมงกานีส-สังกะสีแบบถ้วยที่พบมากที่สุด เช่น 3336L (KBS-L-0.5), 3336X (KBS-X-0.7), 373, 336 นั้นสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้มากกว่าชนิดอื่น แบตเตอรี่ "Krona VTs", BASG และอื่นๆ

วิธีที่ดีที่สุดในการสร้างแหล่งพลังงานเคมีขึ้นมาใหม่คือการส่งกระแสสลับแบบไม่สมมาตรซึ่งมีส่วนประกอบโดยตรงที่เป็นบวกผ่านพวกมัน แหล่งกำเนิดกระแสไม่สมมาตรที่ง่ายที่สุดคือวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นโดยใช้ไดโอดที่ถูกแบ่งโดยตัวต้านทาน วงจรเรียงกระแสเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิแรงดันต่ำ (5-10 V) ของหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ที่ขับเคลื่อนโดยเครือข่ายกระแสสลับ อย่างไรก็ตามเครื่องชาร์จดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำ - ประมาณ 10% และนอกจากนี้แบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จสามารถคายประจุได้หากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหม้อแปลงถูกปิดโดยไม่ตั้งใจ

คุณจะได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าหากคุณใช้เครื่องชาร์จที่ทำตามแผนภาพที่แสดงใน ข้าว. 1- ในอุปกรณ์นี้ ขดลวดทุติยภูมิ II จ่ายไฟให้กับวงจรเรียงกระแสสองตัวที่แยกจากกันบนไดโอด D1 และ D2 ไปยังเอาต์พุตที่มีแบตเตอรี่ชาร์จ B1 และ B2 สองก้อนเชื่อมต่ออยู่

ข้าว. 1

ลักษณะเฉพาะของเซลล์กัลวานิกบางประเภทและลักษณะโดยย่อ

ธาตุบิสมัท-แมกนีเซียม

แอโนดคือแมกนีเซียม แคโทดคือบิสมัทออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายแมกนีเซียมโบรไมด์ที่เป็นน้ำ มีความเข้มของพลังงานสูงมากและมีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น (1.97-2.1 โวลต์)

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: ประมาณ 103--160 Wh/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: ประมาณ 205--248 Wh/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 2.1 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน: -20 +55 C°

ธาตุไดออกซีซัลเฟต-ปรอท

เซลล์ปรอทไดออกซีซัลเฟตเป็นแหล่งกระแสเคมีหลัก โดยแอโนดคือสังกะสี แอโนดเป็นส่วนผสมของเมอร์คิวริกออกไซด์และเมอร์คิวริกซัลเฟตกับกราไฟต์ (5%) และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายในน้ำของซิงค์ซัลเฟต มีลักษณะเป็นพลังงานสูงและความหนาแน่นของพลังงาน

ลักษณะเฉพาะ

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 110-140 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 623-645 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.358 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน: -14 + 60°C

การกำจัด

ธาตุนี้ถูกกำจัดตามกฎทั่วไปสำหรับการกำจัดอุปกรณ์ สารเตรียม โลหะผสม และสารประกอบที่มีสารปรอท

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion)

แบตเตอรี่ไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคสมัยใหม่ ปัจจุบันนี้เป็นแบตเตอรี่ประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และกล้องดิจิตอล

การออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้นสูงยิ่งขึ้นเรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตัวแรกได้รับการพัฒนาโดย Sony ในปี 1991

ลักษณะเฉพาะ

ความหนาแน่นของพลังงาน: 110 ... 160 วัตต์*ชั่วโมง/กก

ความต้านทานภายใน: 150 ... 250 mOhm (สำหรับแบตเตอรี่ 7.2 V)

จำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุจนกว่าความจุจะลดลง 80%: 500-1,000

เวลาชาร์จเร็ว: 2-4 ชั่วโมง

การชาร์จไฟเกินที่อนุญาต: ต่ำมาก

การปลดปล่อยตัวเองที่อุณหภูมิห้อง: 10% ต่อเดือน

แรงดันไฟฟ้าของเซลล์: 3.6 V

โหลดกระแสสัมพันธ์กับความจุ:

จุดสูงสุด: มากกว่า 2C

ยอมรับได้มากที่สุด: สูงถึง 1C

ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: -20 - +60 °C

อุปกรณ์

ในตอนแรก โค้ก (ผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปถ่านหิน) ถูกใช้เป็นแผ่นเนกาทีฟ ต่อมาใช้กราไฟท์ โลหะผสมลิเธียมที่มีโคบอลต์หรือแมงกานีสถูกใช้เป็นแผ่นบวก เวเฟอร์ลิเธียมโคบอลต์มีอายุการใช้งานนานกว่า ในขณะที่เวเฟอร์ลิเธียมแมงกานีสปลอดภัยกว่ามากและมักจะมีฟิวส์ความร้อนและเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

บนเพลตขั้วบวก: LiCoO2 > Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-

บนเพลตเชิงลบ: C + xLi+ + xe- > CLix

ในระหว่างการปลดปล่อยจะเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ

ข้อได้เปรียบ

ความหนาแน่นของพลังงานสูง

การปลดปล่อยตัวเองต่ำ

ไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำ

ดูแลรักษาง่าย

ข้อบกพร่อง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเป็นอันตรายได้หากกล่องแบตเตอรี่แตก และหากไม่จัดการอย่างระมัดระวังอาจมีวงจรชีวิตสั้นกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ การคายประจุลึกจะทำลายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยสิ้นเชิง การพยายามชาร์จแบตเตอรี่ดังกล่าวอาจส่งผลให้เกิดการระเบิดได้ สภาพการจัดเก็บที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำได้ที่ประจุ 70% ของความจุของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจมีการเสื่อมสภาพแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานก็ตาม หลังจากผ่านไปเพียงสองปี แบตเตอรี่จะสูญเสียความจุส่วนใหญ่ไป

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์(Li-pol หรือ Li-polymer)

นี่คือการออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้นสูงยิ่งขึ้น ใช้ในโทรศัพท์มือถือและเทคโนโลยีดิจิทัล

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์สำหรับใช้ในครัวเรือนทั่วไปไม่สามารถส่งกระแสไฟสูงได้ แต่มีแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ชนิดพิเศษที่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้สูงกว่าค่าตัวเลขของความจุ (10-20C) ถึง 10 เท่าหรือ 20 เท่า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือไฟฟ้าแบบพกพาและรุ่นที่ควบคุมด้วยวิทยุ

ข้อดี: ราคาต่ำต่อหน่วยความจุ ความหนาแน่นของพลังงานสูงต่อหน่วยปริมาตรและมวล การปลดปล่อยตัวเองต่ำ ความหนาขององค์ประกอบสูงสุด 1 มม. ความสามารถในการรับแบบฟอร์มที่ยืดหยุ่นมาก เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยเมื่อการคายประจุดำเนินไป

ตำหนิ: ช่วงอุณหภูมิในการทำงานมีจำกัด: เซลล์ทำงานได้ไม่ดีในสภาวะเย็นและอาจระเบิดได้หากได้รับความร้อนเกิน 70 องศาเซลเซียส พวกเขาต้องการอัลกอริธึมการชาร์จพิเศษ (เครื่องชาร์จ) และก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้เพิ่มขึ้นหากใช้งานไม่ถูกต้อง

องค์ประกอบแมกนีเซียม-m-DNB

นี่คือแหล่งจ่ายกระแสเคมีหลัก โดยแอโนดคือแมกนีเซียม แคโทดคือเมตา-ไดไนโตรเบนซีน และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายในน้ำของแมกนีเซียมเปอร์คลอเรต

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี: 1915 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 121 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 137-154 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 2 โวลต์

ผู้ผลิต

ผู้นำในการผลิตองค์ประกอบนี้และปรับปรุงการออกแบบคือ Marathon

ธาตุแมกนีเซียมเปอร์คลอเรต

นี่เป็นแหล่งเคมีสำรองหลักในปัจจุบัน โดยแมกนีเซียมทำหน้าที่เป็นแอโนด แมงกานีสไดออกไซด์ผสมกับกราไฟท์ (มากถึง 12%) เป็นแคโทด และสารละลายแมกนีเซียมเปอร์คลอเรตที่เป็นน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี: 242 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 118 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 130-150 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 2 โวลต์

ธาตุแมงกานีส-สังกะสี

นี่คือแหล่งกำเนิดสารเคมีหลักซึ่งแอโนดคือซิงค์ Zn อิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH และแคโทดคือแมงกานีสออกไซด์ MnO2 (ไพโรลูไซต์) ในส่วนผสมของกราไฟท์ (ประมาณ 9.5%)

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: 67-99 วัตต์/ชั่วโมง/กก

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 122--263 W/ชั่วโมง/dmі

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.51 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน:?40 +55 °C.

เซลล์กัลวานิกคอปเปอร์ออกไซด์

แหล่งกำเนิดสารเคมีในปัจจุบันซึ่งขั้วบวกคือสังกะสี (ดีบุกน้อยกว่า) อิเล็กโทรไลต์คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และแคโทดคือคอปเปอร์ออกไซด์ (บางครั้งมีการเติมแบเรียมออกไซด์เพื่อเพิ่มความจุหรือบิสมัทออกไซด์)

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์เซลล์กัลวานิกคอปเปอร์ออกไซด์มีอายุย้อนไปถึงปี 1882

ผู้ประดิษฐ์องค์ประกอบนี้คือ Lalande บางครั้งธาตุคอปเปอร์ออกไซด์เรียกอีกอย่างว่าธาตุ Edison และ Wedekind แต่ Lalande เป็นผู้ที่ได้รับเกียรติจากการประดิษฐ์นี้

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี: ประมาณ 323.2 วัตต์/ชั่วโมง/กก

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ (วัตต์/ชั่วโมง/กก.): ประมาณ - 84-127 วัตต์/ชั่วโมง/กก

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ (W/ชั่วโมง/dm3): ประมาณ - 550 W/ชั่วโมง/dm3)

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.15 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน: -30 +45 องศาเซลเซียส

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม (NiCd)

แหล่งกำเนิดกระแสเคมีทุติยภูมิซึ่งมีระบบไฟฟ้าเคมีจัดเรียงดังนี้ แอโนดคือโลหะแคดเมียม Cd (ในรูปแบบผง) อิเล็กโทรไลต์คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH ด้วยการเติมลิเธียมไฮดรอกไซด์ LiOH (เพื่อสร้างลิเธียมนิเกิลและเพิ่มกำลังการผลิตโดย 21-25%) แคโทด -- นิกเกิลออกไซด์ไฮเดรต NiOOH ด้วยผงกราไฟท์ (ประมาณ 5-8%)

แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมอยู่ที่ประมาณ 1.45 V พลังงานจำเพาะอยู่ที่ประมาณ 45-65 Wh/kg ขึ้นอยู่กับการออกแบบ โหมดการทำงาน (การคายประจุนานหรือสั้น) และความบริสุทธิ์ของวัสดุที่ใช้ อายุการใช้งานมีตั้งแต่ 100 ถึง 3,500 รอบการคายประจุ

ตัวเลือก

ปริมาณพลังงานตามทฤษฎี: 237 Wh/kg

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: 45--65 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 50--150 Wh/dm3

กำลังไฟฟ้าเฉพาะ: 150 วัตต์/กก.

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.2--1.35 V.

การปลดปล่อยตัวเอง: 10% ต่อเดือน

อุณหภูมิในการทำงาน: -15…+40 °C

ต่างจากแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งทั่วไป แบตเตอรี่ NiCd จะรักษาแรงดันไฟฟ้า "จนสุดท้าย" จากนั้นเมื่อพลังงานของแบตเตอรี่หมด แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็ว

โหมดที่ดีที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ NiCd คือการคายประจุด้วยกระแสไฟปานกลาง (กล้อง) ชาร์จเป็นเวลา 14 ชั่วโมงโดยมีกระแสไฟเท่ากับ 0.1 ของความจุของแบตเตอรี่ แสดงเป็นแอมแปร์-ชั่วโมง

แบตเตอรี่ประเภทนี้ไวต่อผลกระทบของหน่วยความจำและจะล้มเหลวอย่างรวดเร็วหากแบตเตอรี่ที่คายประจุไม่หมดถูกชาร์จบ่อยครั้ง

ควรเก็บแบตเตอรี่ NiCd ไว้โดยไม่ใช้ไฟฟ้า

การใช้งาน

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมขนาดเล็กใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อทดแทนเซลล์กัลวานิกมาตรฐาน

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมใช้กับรถยนต์ไฟฟ้า รถราง และรถราง (ไปยังวงจรควบคุมพลังงาน) เรือในแม่น้ำและในทะเล

ผู้ผลิต

แบตเตอรี่ Ni-Cd ผลิตโดยบริษัทหลายแห่ง รวมถึงบริษัทต่างประเทศขนาดใหญ่ เช่น GP แบตเตอรี่ Int. Ltd., VARTA, KONNOC, METABO, EMM, โรงงานแบตเตอรี่ขั้นสูง, Panasonic/Matsushita Electric Industrial, ANSMANN และอื่นๆ

ข้อดี: การกำจัดอย่างปลอดภัย

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH)

แหล่งกำเนิดสารเคมีทุติยภูมิซึ่งขั้วบวกคืออิเล็กโทรดโลหะไฮโดรเจน (โดยปกติคือนิกเกิล-แลนทานัมหรือนิกเกิล-ลิเธียมไฮไดรด์) อิเล็กโทรไลต์คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และแคโทดคือนิกเกิลออกไซด์

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์

การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ NiMH เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1970 และดำเนินการด้วยความพยายามที่จะเอาชนะข้อบกพร่องของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

อย่างไรก็ตาม สารประกอบโลหะไฮไดรด์ที่ใช้ในขณะนั้นไม่เสถียรและไม่บรรลุคุณสมบัติที่ต้องการ ส่งผลให้การพัฒนาแบตเตอรี่ NiMH หยุดชะงัก

สารประกอบเมทัลไฮไดรด์ชนิดใหม่มีความเสถียรเพียงพอสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษ 1980

นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษที่ 80 เป็นต้นมา แบตเตอรี่ NiMH ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง โดยส่วนใหญ่ในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน

นักพัฒนาของพวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าเทคโนโลยี NiMH มีศักยภาพในการบรรลุความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นไปอีก

ตัวเลือก

ปริมาณพลังงานตามทฤษฎี (Wh/kg): 300 Wh/kg

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: ประมาณ 60-72 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ (Wh/dm): ประมาณ -- 150 Wh/dm

อุณหภูมิในการทำงาน: -40...+55 °C

แบตเตอรี่ที่คายประจุด้วยกระแสไฟอ่อน (เช่น ในรีโมทคอนโทรลของทีวี) จะสูญเสียความจุและทำงานล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

พื้นที่จัดเก็บ

ต้องชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มอยู่เสมอ! ระหว่างการเก็บรักษาจำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ (ทุกๆ 1-2 เดือน) ไม่ควรต่ำกว่า 1 V หากแรงดันไฟฟ้าลดลงคุณต้องชาร์จแบตเตอรี่อีกครั้ง แบตเตอรี่ประเภทเดียวที่สามารถเก็บประจุไฟได้คือแบตเตอรี่ Ni-Cd

การใช้งาน

แบตเตอรี่ Ni-MH กำลังสูงของ Toyota NHW20 Prius ประเทศญี่ปุ่น

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ผลิตโดย Varta, “Museum Autovision”, AltluЯheim

ทดแทนเซลล์กัลวานิกมาตรฐานรถยนต์ไฟฟ้า

ผู้ผลิต

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ผลิตโดยบริษัทต่างๆ รวมถึง: GP, Varta, Sanyo, TDK

ธาตุปรอท-บิสมัท อินเดียม

(องค์ประกอบของระบบ “ปรอทออกไซด์-อินเดียม-บิสมัท”) เป็นแหล่งกระแสเคมีที่มีความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะสูงเมื่อพิจารณาจากมวลและปริมาตร และมีแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร แอโนดเป็นโลหะผสมของบิสมัทกับอินเดียม อิเล็กโทรไลต์คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ แคโทดคือปรอทออกไซด์กับกราไฟต์

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ (วัตต์/ชั่วโมง/กก.): ประมาณ - 77-109 วัตต์/ชั่วโมง/กก

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ (W/ชั่วโมง/dm3): ประมาณ - 201--283 W/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.17 โวลต์

แอปพลิเคชัน

ถือเป็นแหล่งแรงดันอ้างอิงที่เชื่อถือได้มากและใช้ในอุปกรณ์ทางทหารและในกรณีที่สำคัญโดยเฉพาะ (อุปกรณ์ควบคุมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และหน่วยอุณหภูมิสูง ใช้ในระบบโทรมาตรและพื้นที่สำคัญอื่นๆ) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระบบไฟฟ้าเคมีนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียมและระบบนำทางแบบพกพา (มือถือ) ในด้านการทหาร และสำหรับจ่ายพลังงานให้กับคอมพิวเตอร์แบบพกพา

ผู้ผลิต

ผู้นำในการผลิตเซลล์และแบตเตอรี่ปรอท-บิสมัท-อินเดียมคือครอมป์ตัน พาร์กินสัน

ส่วนประกอบปรอท-สังกะสี (“ประเภท RC”)

เซลล์กัลวานิกซึ่งมีแอโนดเป็นสังกะสี แคโทดเป็นปรอทออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

ข้อดี: แรงดันไฟฟ้าคงที่และความเข้มของพลังงานมหาศาลและความหนาแน่นของพลังงาน

ข้อบกพร่อง: ราคาสูง เป็นพิษของสารปรอท หากซีลแตก

ตัวเลือก

ปริมาณพลังงานตามทฤษฎี: 228.72 Wh/kg

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: สูงถึง 135 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 550--750 Wh/dmі)

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.36 V.

อุณหภูมิในการทำงาน: --12…+80 C°

มีความต้านทานภายในต่ำ แรงดันไฟฟ้าคงที่ ความเข้มของพลังงานสูง และความหนาแน่นของพลังงาน

แอปพลิเคชัน

เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานมหาศาล ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1980 ธาตุปรอท-สังกะสีจึงพบว่ามีการใช้อย่างแพร่หลายเป็นแหล่งพลังงานในนาฬิกา เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องช่วยฟัง เครื่องวัดการรับแสงภาพถ่าย อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนของทหาร อุปกรณ์วิทยุแบบพกพาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร และในยานอวกาศ . การกระจายสินค้ามีจำกัดเนื่องจากความเป็นพิษของปรอทและต้นทุนสูง ขณะเดียวกันปริมาณการผลิตแบตเตอรี่และส่วนประกอบปรอท-สังกะสี ซึ่งคงอยู่ในระดับเดียวกันโดยประมาณคือประมาณหนึ่งถึงหนึ่งล้านครึ่งต่อปีทั่วโลก

ควรสังเกตว่าองค์ประกอบปรอท - สังกะสีสามารถย้อนกลับได้นั่นคือสามารถทำงานเป็นแบตเตอรี่ได้ อย่างไรก็ตามในระหว่างการปั่นจักรยาน (การคายประจุ) จะสังเกตเห็นการเสื่อมสภาพขององค์ประกอบและความจุที่ลดลง

สาเหตุหลักมาจากการไหลและการเกาะตัวกันของปรอทเป็นหยดขนาดใหญ่ระหว่างการปล่อยและการเติบโตของซิงค์เดนไดรต์ระหว่างการชาร์จ เพื่อลดปรากฏการณ์เหล่านี้ จึงเสนอให้แนะนำแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ในอิเล็กโทรดสังกะสี และแนะนำผงเงินละเอียด (มากถึง 9%) ลงในอิเล็กโทรดปรอทออกไซด์ และแทนที่กราไฟท์บางส่วนด้วยคาร์ไบน์

ผู้ผลิต

บริษัทต่างๆ เป็นผู้นำในการผลิตแบตเตอรี่ปรอท-สังกะสี: Union Carbide, VARTA, BEREC, Mallory

คุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม

ความเป็นพิษของสารปรอทเมื่อซีลแตก

องค์ประกอบของประเภท RC เพิ่งถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบที่ปลอดภัยกว่าเนื่องจากปัญหาของการรวบรวมแยกต่างหากและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำจัดอย่างปลอดภัยนั้นค่อนข้างซับซ้อน

ตะกั่ว - ธาตุฟลูออไรด์

นี่คือแหล่งกระแสเคมีสำรองหลักซึ่งมีตะกั่วเป็นแอโนด แคโทดคือตะกั่วไดออกไซด์ผสมกับกราไฟท์ (ประมาณ 3.5%) และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายในน้ำของกรดไฮโดรฟลูออโรซิลิก มีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการทำงานได้ดีในบริเวณที่มีอุณหภูมิติดลบ และความสามารถในการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่มีกำลังมหาศาล (สูงถึง 60 แอมแปร์/dm3 ของพื้นที่อิเล็กโทรด)

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: 34--50 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 95--112 Wh/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.95 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน: -50 +55°С

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ประเภทที่พบมากที่สุดในปัจจุบันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1859 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Gaston Plante ขอบเขตการใช้งานหลัก: แบตเตอรี่สตาร์ทเตอร์ในยานยนต์ แหล่งพลังงานฉุกเฉิน

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าของตะกั่วและตะกั่วไดออกไซด์ในสภาพแวดล้อมของกรดซัลฟิวริก ในระหว่างการคายประจุ ตะกั่วไดออกไซด์จะลดลงที่แคโทด และตะกั่วจะถูกออกซิไดซ์ที่ขั้วบวก ในระหว่างการชาร์จจะเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับซึ่งเมื่อสิ้นสุดประจุจะถูกเพิ่มปฏิกิริยาของอิเล็กโทรไลซิสของน้ำพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนบนอิเล็กโทรดบวกและไฮโดรเจนที่ลบ

อุปกรณ์

เซลล์แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดประกอบด้วยอิเล็กโทรดบวกและลบ ตัวแยก (กริดแยก) และอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดบวกคือกริดตะกั่ว และสารออกฤทธิ์คือลีดออกไซด์ (PbO2) อิเล็กโทรดขั้วลบก็เป็นกริดตะกั่วเช่นกัน และสารออกฤทธิ์คือฟองน้ำตะกั่ว (Pb) ในทางปฏิบัติจะมีการเติมพลวงเข้าไปในตะแกรงตะกั่วในปริมาณ 1-2% เพื่อเพิ่มความแข็งแรง อิเล็กโทรดจะจุ่มอยู่ในอิเล็กโทรไลต์ที่ประกอบด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง (H2SO4) ค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดของสารละลายนี้ที่อุณหภูมิห้อง (ซึ่งหมายถึงความต้านทานภายในต่ำสุดและการสูญเสียภายในต่ำสุด) ได้ที่ความหนาแน่น 1.26 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ บ่อยครั้งในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศหนาวเย็น จะใช้กรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นสูงกว่า ถึง 1.29–1.31 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (การดำเนินการนี้เนื่องจากเมื่อแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหมด ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะลดลงและจุดเยือกแข็งของแบตเตอรี่จึงสูงขึ้น แบตเตอรี่ที่คายประจุแล้วอาจไม่ทนต่อความเย็นได้)

ในเวอร์ชันใหม่ แผ่นตะกั่ว (กริด) จะถูกแทนที่ด้วยโฟมคาร์บอนที่เคลือบด้วยฟิล์มตะกั่วบาง * และอิเล็กโทรไลต์เหลวสามารถเจลด้วยซิลิกาเจลให้มีสถานะคล้ายแป้งได้

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ (Wh/kg): ประมาณ 30-40 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ (Wh/dm): ประมาณ 60-75 Wh/dm

อุณหภูมิในการทำงาน: จากลบ 40 ถึงบวก 40

พื้นที่จัดเก็บ

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดต้องเก็บไว้ในสถานะชาร์จแล้ว ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 20 °C ควรชาร์จแบตเตอรี่ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ 2.275 V/ac ปีละครั้ง เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิห้อง - ทุกๆ 8 เดือนด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ 2.4 V/ac เป็นเวลา 6-12 ชั่วโมง ไม่แนะนำให้เก็บแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิสูงกว่า 30°C

แบตเตอรี่สังกะสีเงิน

แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเคมีทุติยภูมิซึ่งมีสังกะสีเป็นขั้วบวก โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ และซิลเวอร์ออกไซด์เป็นแคโทด มีความต้านทานภายในต่ำมากและความจุพลังงานจำเพาะสูง (150 Wh/kg, 650 Wh/dm3) EMF 1.85 V (แรงดันไฟฟ้าใช้งาน 1.55 V) มันถูกใช้ในการบิน อวกาศ อุปกรณ์ทางทหาร นาฬิกา ฯลฯ หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของแบตเตอรี่สังกะสีเงินคือความสามารถ (ด้วยการออกแบบที่เหมาะสม) ในการจ่ายกระแสขนาดมหึมาให้กับโหลด (สูงถึง 50 แอมแปร์ต่อ 1 แอมแปร์ ชั่วโมงความจุ)

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี: สูงถึง 425 Wh/kg

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: สูงถึง 150 Wh/kg

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: สูงถึง 650 Wh/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.85 V.

อุณหภูมิในการทำงาน: -40…+50 °C

แอปพลิเคชัน

Lunokhod ใช้แบตเตอรี่สังกะสีเงิน 2 ก้อนที่มีความจุ 120 Ah และแรงดันไฟฟ้า 366 V ซึ่งใช้ในการขนส่งนักบินอวกาศบนดวงจันทร์ระหว่างโครงการ Apollo ระยะสูงสุดทางทฤษฎีบนดวงจันทร์คือ 92 กม.

ผู้ผลิต

ผู้นำในการผลิตแบตเตอรี่ซิลเวอร์สังกะสีที่มีความจุหลากหลายในรัสเซียคือ บริษัท "RIGEL" เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

16) ซัลเฟอร์ - ธาตุแมกนีเซียม

นี่เป็นแหล่งสำรองทางเคมีหลักในปัจจุบัน โดยแอโนดคือแมกนีเซียม แคโทดคือกำมะถันผสมกับกราไฟท์ (มากถึง 10%) และอิเล็กโทรไลต์คือสารละลายโซเดียมคลอไรด์

ตัวเลือก

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มของพลังงานจำเพาะ: 103-128 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 155-210 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.65 โวลต์

องค์ประกอบคลอไรด์ - ทองแดง - แมกนีเซียม

นี่เป็นแหล่งเคมีสำรองหลักในปัจจุบัน โดยมีแมกนีเซียมเป็นแอโนด คอปเปอร์โมโนคลอไรด์เป็นแคโทด และสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์

ตัวเลือก

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 38-50 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 63-90 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.8 โวลต์

คลอไรด์-ตะกั่ว-ธาตุแมกนีเซียม

นี่เป็นแหล่งเคมีสำรองหลักในปัจจุบัน โดยมีแมกนีเซียมเป็นแอโนด ลีดคลอไรด์ที่ผสมกับกราไฟต์เป็นแคโทด และสารละลายโซเดียมคลอไรด์เป็นอิเล็กโทรไลต์

ตัวเลือก

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 45-50 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 70-98 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.1 โวลต์

คลอโร - ธาตุเงิน

นี่เป็นแหล่งเคมีปฐมภูมิของกระแสไฟฟ้า โดยแอโนดคือสังกะสี แคโทดคือซิลเวอร์คลอไรด์ และอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายในน้ำของแอมโมเนียมคลอไรด์ (แอมโมเนีย) หรือโซเดียมคลอไรด์

เซลล์กัลวานิกนี้ถูกนำมาใช้จริงโดย De La Rue ในปี 1868 เพื่อทำการทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า De La Rue สร้างแบตเตอรี่กัลวานิกที่ทรงพลังและแรงสูงที่สุดในขณะนั้น เขาใช้ธาตุซิลเวอร์คลอรีน 14,000 (!) ในการทดลองที่มีชื่อเสียงของเขาด้วยประกายไฟไฟฟ้า

ตัวเลือก

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: สูงถึง 127 วัตต์/ชั่วโมง/กก

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: สูงถึง 500 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

แรงเคลื่อนไฟฟ้า: 1.05 โวลต์

อุณหภูมิในการทำงาน: -15 +70°С

ซิลเวอร์คลอไรด์ - องค์ประกอบแมกนีเซียม

นี่เป็นแหล่งเคมีสำรองหลักในปัจจุบัน โดยมีแมกนีเซียมเป็นแอโนด ซิลเวอร์คลอไรด์เป็นแคโทด และสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์

ความเข้มของพลังงานตามทฤษฎี:

ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ: 45-64 วัตต์/ชั่วโมง/กก.

ความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะ: 83-125 วัตต์/ชั่วโมง/dm3

ผู้ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ในประเทศของตนอาจประสบปัญหาความไม่สะดวกในเรื่องพื้นฐานที่สุด โอเค ไม่มีตู้เย็นหรือทีวี... แต่บางครั้งก็ไม่มีวิธีชาร์จโทรศัพท์มือถือด้วยซ้ำ แบตเตอรี่สำรอง - คุณจะมีไม่เพียงพอและไม่ต้องกังวลกับมัน

ในขณะเดียวกัน มีวิธีที่ค่อนข้างง่ายในการได้รับกระแสไฟฟ้าเพียงพอเพื่อใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ง่ายที่สุด ณ จุดนั้นและไม่มีค่าใช้จ่ายสูง ใช่ เป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อหลอดไฟเข้ากับแหล่งกำเนิดดังกล่าว แต่สามารถจ่ายพลังงานให้กับวิทยุขนาดเล็กหรือชาร์จโทรศัพท์มือถือได้ค่อนข้างมาก แหล่งเดียวกันจะสามารถชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กในการเดินป่าได้ในขณะที่นักท่องเที่ยวกำลังนอนหลับหรือพักผ่อน และสิ่งที่มีค่าอย่างยิ่งคือแหล่งที่มานี้มีราคาเพนนีอย่างแท้จริง ทำงานได้โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ และไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเลย

หลักการทำงานของแหล่งกำเนิดปัจจุบันนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าโลหะบางชนิดก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า คู่รักกัลวานิค เหล่านั้น. เมื่อสัมผัสกัน จะเกิดเซลล์กัลวานิกธรรมดาซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ควรเชื่อมต่อสายทองแดงและอลูมิเนียมโดยตรง เมื่อถึงจุดที่สัมผัสกัน คอปเปอร์ออกไซด์จะเริ่มก่อตัวทันที ทำให้เกิดการพังทลายของการสัมผัส

หากอิเล็กโทรดสองขั้วของโลหะดังกล่าวถูกวางในอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดทั้งสองจะเริ่มสร้างกระแสไฟฟ้า ทำไมไม่ใช้เอฟเฟกต์นี้เพื่อแก้ไขปัญหาอย่างน้อยหนึ่งข้อ - ด้วยการชาร์จโทรศัพท์มือถือแบบเดียวกันในกรณีที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้า

เมื่อสร้างองค์ประกอบที่เรียบง่ายเช่นนี้ คุณสามารถใช้ลวดทองแดงหรือเหล็กหรือแผ่นเป็นขั้วไฟฟ้าก็ได้ แผ่นจะให้กระแสไฟมากขึ้น ดินชื้น (ดิน) เหมาะเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งแช่ในน้ำเกลือได้ดีที่สุด

เพื่อไม่ให้ดินบนเว็บไซต์ของคุณเสียหาย ควรเทดินลงในถัง (คุณสามารถมีรูในนั้นก็ได้) หรือแม้แต่ในถุงพลาสติก

ดินถูกเทลงในถุง รดน้ำด้วยน้ำเกลืออย่างพอเหมาะ และมีอิเล็กโทรดสองอันติดอยู่ในนั้น หากคุณเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับอิเล็กโทรดเหล่านี้ คุณจะเห็นว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่

แน่นอนว่าแรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบดังกล่าวต่ำ - สูงสุด 0.5-1 โวลต์ และกระแสที่ผลิตได้คือ 20-50 mA แต่สิ่งที่ขัดขวางเราไม่ให้สร้างองค์ประกอบหลายอย่างเหล่านี้และเชื่อมโยงพวกมันเข้าด้วยกันเป็นอนุกรม! ด้วยวิธีนี้เราจะได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการซึ่งเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่ของโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์อื่น ๆ

แน่นอนว่าองค์ประกอบดังกล่าวเป็นองค์ประกอบดั้งเดิมและมีประสิทธิภาพต่ำ แต่! ประการแรก ราคาถูกสุดๆ และจริงๆ แล้วทำจากวัสดุที่วางอยู่ใต้พื้น (ลวด เศษท่อ แผ่นโลหะ) ประการที่สอง ไม่จำเป็นต้องมีการเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนของคุณหลังจากการผลิต ไม่มีการบำรุงรักษา! เมื่อคุณทำแล้วให้ใช้มันทุกฤดูกาล อาจจะรดน้ำเป็นระยะเพื่อให้ดินชุ่มชื้น ประการที่สาม แม้แต่นักเรียนชั้นประถมศึกษาก็สามารถทำได้

ประการที่สี่ เขามีความคล่องตัวมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักท่องเที่ยว เป็นต้น เราจัดที่จอดรถ ติดอิเล็กโทรดลงดิน เทถังน้ำออก และชาร์จหากต้องการ ข้ามคืน แบตเตอรี่ไฟฉาย โทรศัพท์มือถือ เครื่องส่งรับวิทยุ กล้อง และอุปกรณ์นำทางจะได้รับการชาร์จใหม่ที่จำเป็น

องค์ประกอบดังกล่าวถูกนำมาใช้ในรุ่งอรุณของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อแบตเตอรี่หายากและมีราคาแพงมาก ขณะนี้ด้วยการถือกำเนิดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประหยัดและมีแรงดันไฟฟ้าต่ำสำหรับการใช้งานจำนวนมาก อุปกรณ์เหล่านี้อาจเป็นประโยชน์ต่อใครบางคนได้อีกครั้ง

ในการคืนค่าการทำงานของแบตเตอรี่ (เซลล์กัลวานิกที่ชาร์จได้หลายตัวโดยอาศัยการแปลงพลังงานไฟฟ้าแบบพลิกกลับได้เป็นพลังงานเคมีและในทางกลับกัน) เครื่องชาร์จพิเศษจะใช้เพื่อ "ปั๊ม" พลังงานอีกส่วนหนึ่งลงในแบตเตอรี่ที่คายประจุแล้ว ต่างจากแบตเตอรี่ เซลล์กัลวานิกและแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งไม่ได้ถูกเสนอให้ชาร์จใหม่ในตอนแรก (ไม่เช่นนั้นจะเรียกต่างกันออกไป) อย่างไรก็ตามในระหว่างการทำงานของเซลล์กัลวานิกและแบตเตอรี่บางชนิดมีความเป็นไปได้ที่จะคืนคุณสมบัติบางส่วนด้วยการชาร์จ

มีการใช้วิธีการชาร์จแบตเตอรี่หลายวิธี วิธีหลักที่ควรพิจารณาคือการชาร์จอย่างต่อเนื่อง บ่อยครั้งเวลาโดยประมาณในการชาร์จจนเต็มคือ 0 ชั่วโมง นอกเหนือจากวิธีการแบบคลาสสิกแล้ว พวกเขายังใช้วิธีการชาร์จตามจำนวนแอมแปร์ (กฎแอมป์ชั่วโมง) การชาร์จด้วยการเต้นเป็นจังหวะและ (หรือ) กระแสสมมาตร การชาร์จที่แรงดันไฟฟ้าคงที่ การชาร์จและการคายประจุสลับแบบไม่สมมาตรด้วยอัตราส่วนที่ปรับได้และความเด่น ของส่วนประกอบการชาร์จ, การชาร์จด่วน, การชาร์จด้วยกระแสขั้น, การชาร์จแบบ "ลอยตัว", ค่าชดเชย ฯลฯ

ผลลัพธ์ที่ดีจะได้จากการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟที่แตกต่างกันไปตามกฎที่เรียกว่า "กฎแอมป์ชั่วโมง" ของ Woodbridge เมื่อเริ่มต้นการชาร์จ กระแสไฟฟ้าจะสูงสุดแล้วจะลดลงตามกฎที่อธิบายโดยเส้นโค้งเอ็กซ์โปเนนเชียล เมื่อชาร์จตามมาตรฐาน "กฎแอมป์ชั่วโมง" กระแสไฟเริ่มต้นสามารถเข้าถึง 80% ของความจุแบตเตอรี่ใน

ส่งผลให้เวลาในการชาร์จลดลงอย่างเห็นได้ชัด

แต่ละวิธีที่ระบุไว้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย การชาร์จ DC ถือเป็นวิธีทั่วไปและเชื่อถือได้มากที่สุด การเกิดขึ้นของวงจรไมโครตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่ช่วยให้การทำงานในโหมดป้องกันภาพสั่นไหวในปัจจุบันทำให้การใช้วิธีนี้น่าสนใจยิ่งขึ้น นอกจากนี้ การชาร์จด้วยกระแสตรงเท่านั้นที่จะช่วยฟื้นฟูความจุของแบตเตอรี่ได้ดีที่สุด เมื่อกระบวนการแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนตามกฎ: การชาร์จด้วยกระแสไฟที่กำหนดและครึ่งหนึ่งของกระแสไฟ

ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าปกติของแบตเตอรี่ที่มีแบตเตอรี่ D-0.25 สี่ก้อนที่มีความจุ 250 mAh คือ 4.8...5 6 กระแสไฟชาร์จปกติมักจะเลือกเท่ากับ 0.1 ของความจุ เช่น 25 มิลลิแอมป์ โดยจะชาร์จด้วยกระแสไฟนี้จนกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะถึง 5.7...5.8 6 โดยที่ขั้วต่อเครื่องชาร์จเชื่อมต่ออยู่ จากนั้นจึงชาร์จต่อไปอีกสองถึงสามชั่วโมงด้วยกระแสไฟประมาณ 12 /i/A

ความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มอายุการใช้งานของเซลล์กัลวานิกแห้ง (วิธีการฟื้นฟู) ถูกกำหนดไว้โดยสิทธิบัตรของ Ernst Weer ในปี 1954 (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา) การสร้างใหม่จะดำเนินการโดยการส่งกระแสสลับแบบไม่สมมาตรด้วยอัตราส่วนครึ่งรอบ 1:10 ผ่านเซลล์กัลวานิกหรือกลุ่มของมัน ตามที่ผู้เขียนหลายคนระบุว่าอายุการใช้งานเฉลี่ยของเซลล์กัลวานิกสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยวิธีนี้จาก 4 เป็น 20 เท่า

1. องค์ประกอบที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าค่าที่กำหนดไม่เกิน 10% สามารถสร้างใหม่ได้
2. แรงดันไฟฟ้าสำหรับการสร้างองค์ประกอบใหม่ไม่ควรเกินค่าที่กำหนดเกิน 10%
3. กระแสการฟื้นฟูจะต้องอยู่ภายใน 25...30% ของกระแสคายประจุสูงสุดสำหรับองค์ประกอบที่กำหนด
4. เวลาในการสร้างใหม่ควรมากกว่าเวลาคายประจุ 4.5...6 เท่า
5. ควรทำการฟื้นฟูทันทีหลังจากที่แบตเตอรี่หมด
6. ไม่ควรดำเนินการฟื้นฟูเซลล์ที่มีตัวสังกะสีเสียหายหรือมีอิเล็กโทรไลต์รั่วไหล

นอกเหนือจากการดำเนินการชาร์จและการคายประจุแล้ว การสร้างใหม่ (ทางการทหาร) ยังเป็นปัญหาเร่งด่วนสำหรับแบตเตอรี่บางประเภท

การก่อตัว) เท่าที่เป็นไปได้ที่คุณสมบัติดั้งเดิมจะสูญเสียไปอันเป็นผลมาจากการจัดเก็บและ/หรือการปฏิบัติงานที่ไม่เหมาะสม

เทคนิคสำหรับ "การฟื้นฟู" และการฟื้นฟูทรัพยากรของแบตเตอรี่ไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา (แบตเตอรี่และเซลล์กัลวานิกแห้ง) โดยทั่วไปจะคล้ายกันและบางครั้งก็สอดคล้องกับขั้นตอนที่สอดคล้องกันสำหรับแบตเตอรี่

อุปกรณ์สำหรับการชาร์จ การกู้คืน หรือการสร้างแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าสารเคมีใหม่มักจะมีตัวปรับความเสถียรของกระแสไฟฟ้า ซึ่งบางครั้งอาจเป็นอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินหรือการชาร์จเกิน อุปกรณ์ควบคุมและควบคุมและวงจร

ตัวอย่างเช่น ในทางปฏิบัติ เครื่องชาร์จหลายประเภทเริ่มแพร่หลายสำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

เครื่องชาร์จที่มีกระแสคงที่คงที่ การชาร์จแบตเตอรี่จะหยุดด้วยตนเองหลังจากผ่านไปนานพอสมควรสำหรับการชาร์จเต็ม กระแสไฟชาร์จควรอยู่ที่ 0.1 ของความจุแบตเตอรี่ นาน 12...15 ชั่วโมง

กระแสไฟชาร์จได้รับการแก้ไขแล้ว แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จจะถูกควบคุมโดยอุปกรณ์เกณฑ์ เมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้ การชาร์จจะหยุดโดยอัตโนมัติ

เครื่องชาร์จจะชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟฟ้าคงที่ตามเวลาที่กำหนด การชาร์จจะหยุดโดยอัตโนมัติหลังจากผ่านไป 15 ชั่วโมง เครื่องชาร์จเวอร์ชันล่าสุดมีข้อเสียเปรียบอย่างมาก ก่อนทำการชาร์จจะต้องคายประจุแบตเตอรี่ให้มีแรงดันไฟฟ้า 1 6 จากนั้นเมื่อชาร์จด้วยกระแสไฟ 0.1 ของความจุแบตเตอรี่เป็นเวลา 15 ชั่วโมงแบตเตอรี่จะถูกชาร์จตามความจุที่กำหนด มิฉะนั้นเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ที่คายประจุไม่หมดตามเวลาที่กำหนด แบตเตอรี่จะถูกชาร์จมากเกินไปซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานลดลง

ในอุปกรณ์สองเวอร์ชันแรก การชาร์จด้วยกระแสไฟคงที่คงที่นั้นไม่เหมาะสมที่สุด การวิจัยพบว่าในช่วงเริ่มต้นของรอบการชาร์จ แบตเตอรี่จะไวต่อปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายให้มากที่สุด เมื่อสิ้นสุดการชาร์จ กระบวนการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่จะช้าลง

สำหรับผู้เริ่มต้น เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ (016)

ด้วยชุดอุปกรณ์นี้ คุณจะมีโอกาสประกอบวงจรสำหรับชาร์จเซลล์กัลวานิก (แบตเตอรี่) ที่คายประจุแล้ว ขนาด AA (นิ้ว) หรือ AAA (นิ้วเล็ก) มีแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาสำหรับรอบการชาร์จ/คายประจุหลายรอบ และแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จตามคำแนะนำได้ แต่แบตเตอรี่ยังแบ่งออกเป็นคาร์บอนสังกะสี (เกลือ) และอัลคาไลน์ (อัลคาไลน์) แบตเตอรี่รุ่นแรกชาร์จได้น้อยมากจริงๆ แต่แบตเตอรี่ประเภทที่สองนั้นมีโครงสร้างใกล้เคียงกับแบตเตอรี่มากกว่า และด้วยพารามิเตอร์กระแสไฟชาร์จบางอย่าง จึงสามารถชาร์จได้มากถึง 20 เท่าถึง 70% ของระดับเดิม
วิธีการชาร์จเซลล์กัลวานิกที่มีประจุ/กระแสคายประจุไม่สมมาตรในอัตราส่วน 10/1 เป็นที่ทราบกันมานานแล้ว นี่คือสิ่งที่วงจรของเราทำงาน เครื่องกำเนิดพัลส์ถูกสร้างขึ้นบนองค์ประกอบลอจิคัลของไมโครวงจร K561LA7 (K176LA7) DD1.1-DD1.3 อัตราการทำซ้ำของพัลส์อยู่ที่ประมาณ 80 Hz สวิตช์ถูกประกอบบนทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 ซึ่งขยายพัลส์กระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากเอาต์พุตขององค์ประกอบลอจิก DD1.3 มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 จะเปิดอยู่ และกระแสการชาร์จจะไหลผ่านองค์ประกอบที่มีประจุซึ่งเชื่อมต่อกับซ็อกเก็ต เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงที่เอาท์พุตขององค์ประกอบ DD1.3 ทรานซิสเตอร์ทั้งสองจะปิดและองค์ประกอบที่มีประจุจะถูกคายประจุผ่านตัวต้านทาน R7 การตั้งค่าอุปกรณ์ประกอบด้วยการเลือกตัวต้านทาน R6 และ R7 ตามค่าที่ต้องการของการชาร์จและการคายประจุกระแส แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะถูกเลือกภายใน b... 15 V ตามแรงดันไฟฟ้ารวมขององค์ประกอบที่มีประจุ กระแสไฟชาร์จจะถูกเลือกตามโหมดการชาร์จ (6...10) ชั่วโมง ด้วยค่าของตัวต้านทาน R6, R7 ที่ระบุบนแผนภาพวงจรได้รับการออกแบบให้ใช้พลังงานจากแหล่งภายนอกใด ๆ (แหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่) ด้วยแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์และกระแสอย่างน้อย 0.1A และชาร์จพร้อมกันสองตัว องค์ประกอบ AA หรือ AAA (ไม่อนุญาตให้ชาร์จสองประเภทพร้อมกัน) หากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งภายนอกแตกต่างจาก 12V จะต้องเลือก R6 และ R7 ตามกระแสการชาร์จสูงสุดถึง 50 mA เมื่อเปลี่ยนหมายเลขและประเภทขององค์ประกอบที่มีการชาร์จตามลำดับพร้อมกัน จำเป็นต้องเลือก R6 และ R7 ด้วย เมื่อเชื่อมต่อแหล่งพลังงานและองค์ประกอบที่มีประจุจะต้องสังเกตขั้ว! เกณฑ์ทางอ้อมหลักในการตรวจสอบการชาร์จขององค์ประกอบคือการตรวจสอบอุณหภูมิขององค์ประกอบที่มีประจุ องค์ประกอบที่มีประจุไม่ควรอุ่นมากซึ่งอาจนำไปสู่การเดือดของอิเล็กโทรไลต์และทำให้ตัวเซลล์แตกอีก อย่าปล่อยให้แบตเตอรี่หมดเป็นเวลานาน

เนื้อหาของชุด 016:

1. ชิป K561LA7,

2. ซ็อกเก็ตสำหรับชิป DIP14

3. คณะกรรมการพัฒนา

4. ทรานซิสเตอร์ KT361,

5. ทรานซิสเตอร์ KT817,

6. คอนเทนเนอร์สำหรับองค์ประกอบ AAx2

7. คอนเทนเนอร์สำหรับองค์ประกอบ AAAx2

8. ไดโอด (2 ชิ้น)

9. ตัวต้านทานคงที่ (7 ชิ้น):

R1 - 1k6 (Kch/G/Kr)

R2 - 12k (Kch/Kr/O)

R3, R4, R5 - 1k (Kch/Ch/Kr)

R6 - 120 (IW, K12)

R7 - 470 (W/F/Kch)

10. ตัวเก็บประจุ 0.47 ไมโครฟารัด

11. ปลั๊กไฟ 6.3/2.1,

12. ปลั๊กไฟ 6.3/2.1,

13. สายไฟติดตั้ง

14. โครงการและคำอธิบาย
รีวิววิดีโอ:

ปัญหาของการนำแบตเตอรี่กัลวานิกกลับมาใช้ใหม่ของระบบแมงกานีส-สังกะสี (Zn) เป็นเรื่องที่ผู้ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กังวลมานานแล้ว ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการใช้วิธีการต่างๆ มากมายเพื่อ "ฟื้นฟู" องค์ประกอบต่างๆ เช่น การพ่นน้ำ การต้ม การเสียรูปของแก้ว การชาร์จด้วยกระแสน้ำต่างๆ ในบางกรณี EMF เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามมาด้วยการสลายอย่างรวดเร็ว องค์ประกอบไม่ถึงความจุที่คาดหวังและบางครั้งก็รั่วไหลและระเบิดด้วยซ้ำ

แต่ข้อมูลเกี่ยวกับงานในพื้นที่นี้ปรากฏอยู่ในเอกสารทางเทคนิคตลอดเวลา ในการไหลของข้อมูลเมื่อกว่าสองทศวรรษที่แล้วมีข้อความกระพริบเกี่ยวกับวิธีการสร้างใหม่ (ฟื้นฟู) ขององค์ประกอบที่เสนอโดยวิศวกร I. Alimov แต่น่าเสียดายที่วิธีนี้ไม่ได้รับความสนใจจากผู้อ่านทั่วไปเนื่องจากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับโหมดปัจจุบันที่มีเหตุผล ด้วยเหตุผลเดียวกัน ที่ชาร์จที่วางจำหน่ายจึงไม่มีประสิทธิภาพ และบางครั้งก็ใช้งานไม่ได้

การใช้แนวคิดและวงจรที่เสนอโดย I. Alimov ผู้เขียนบรรทัดเหล่านี้สามารถกำหนดโหมดการฟื้นฟูปัจจุบันที่เหมาะสมที่สุด วิจัยและพัฒนาอุปกรณ์วินิจฉัยต่างๆ และการฟื้นฟูก็เป็นไปได้สำหรับองค์ประกอบส่วนใหญ่ บางครั้งพวกเขาก็ได้รับความจุที่มากกว่าเดิมบ้าง

อุปกรณ์วินิจฉัยที่พัฒนาขึ้น ซึ่งบางส่วนจะมีการหารือในภายหลัง ทำให้สามารถระบุความเหมาะสมหรือไม่เหมาะสมขององค์ประกอบสำหรับการฟื้นฟู โดยไม่คำนึงถึงค่าของ EMF ขององค์ประกอบ และเป็นองค์ประกอบที่ต้องได้รับการฟื้นฟู ไม่ใช่แบตเตอรี่ที่ทำจากแบตเตอรี่เหล่านั้น เนื่องจากแม้แต่เซลล์แบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมแม้แต่เซลล์เดียวก็ใช้งานไม่ได้ (ปล่อยประจุต่ำกว่าระดับที่อนุญาต) ทำให้ไม่สามารถกู้คืนแบตเตอรี่ได้ ด้วยเหตุผลเดียวกัน คุณไม่ควรชาร์จลูกโซ่ขององค์ประกอบในการเชื่อมต่อแบบอนุกรม เนื่องจากองค์ประกอบที่แย่ที่สุดจะบิดเบือนและจำกัดโหมดปัจจุบันมากจนการสร้างใหม่จะยืดเยื้อมากหรือจะไม่เกิดขึ้นเลย

สำหรับกระบวนการชาร์จนั้นจะต้องดำเนินการด้วยกระแสไม่สมมาตรที่แรงดันไฟฟ้าเฉพาะเจาะจงมาก - 2.4 ... 2.45V ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ การสร้างใหม่จะล่าช้ามาก แม้หลังจากชาร์จไปแล้ว 8...10 ชั่วโมง เซลล์ก็ยังไม่ถึงครึ่งหนึ่งของความจุ ที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า มักมีกรณีขององค์ประกอบเดือดและไม่สามารถใช้งานได้ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงเห็นได้ชัดว่าต้องใช้สายเชื่อมต่อระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้ากับวงจรชาร์จที่มีหน้าตัดที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กล่าวโดยสรุปคือจุดเริ่มต้นที่ควรนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบและผลิตที่ชาร์จ

และตอนนี้เกี่ยวกับการวินิจฉัยองค์ประกอบ ความหมายของมันคือการกำหนดความสามารถขององค์ประกอบในการ "เก็บ" โหลดบางอย่างเช่นในรูปแบบของตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 10 โอห์ม ในการดำเนินการนี้ ขั้นแรกให้เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับองค์ประกอบแล้ววัดแรงดันตกค้างซึ่งไม่ควรต่ำกว่า 1V (องค์ประกอบที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าไม่เหมาะสำหรับการสร้างใหม่อย่างแน่นอน) จากนั้นองค์ประกอบจะถูกโหลดเป็นเวลา 1...2 วินาที ตัวต้านทานที่ระบุ หากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ลดลงไม่เกิน 0.2V ก็เหมาะสำหรับการฟื้นฟู

หากไม่มีโวลต์มิเตอร์ สามารถสร้างอุปกรณ์วินิจฉัยได้ตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 1. ตัวบ่งชี้ในนั้นคือ LED HL1 ซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 - มีกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ประกอบอยู่ แรงดันไฟฟ้าจากองค์ประกอบไฟฟ้าที่กำลังทดสอบจะจ่ายให้กับอินพุตของทรานซิสเตอร์คาสเคด (โดยใช้โพรบ XP1 และ XP2)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าตกค้างขององค์ประกอบเป็นที่ยอมรับได้ ไฟ LED จะกะพริบสว่าง เมื่อกดปุ่ม SB1 (สั้นๆ!) ความสว่างของ LED ควรลดลงเล็กน้อย ซึ่งจะบ่งบอกถึงความเหมาะสมขององค์ประกอบในการงอกใหม่ หากไฟ LED ไม่สว่างขึ้นเมื่อองค์ประกอบเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หรือดับลงเมื่อกดปุ่มองค์ประกอบดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการสร้างใหม่

รูปที่ 2.

ตัวต้านทานของอุปกรณ์วินิจฉัย - MLT-0.125, ทรานซิสเตอร์ - ซีรีย์ KT315 ใด ๆ , แหล่งพลังงาน - องค์ประกอบ 332 หรือ 316 สามารถติดตั้งทุกส่วนของอุปกรณ์ในกล่องเล็ก (รูปที่ 2) โดยวางแหล่งพลังงาน a สวิตช์ปุ่มกดแบบโฮมเมดและแท่น - โพรบ XP1 ด้านนอกแผ่นทองแดง ลวดติดตั้งที่ตีเกลียวในฉนวนที่มีปลาย - โพรบ XP2 - จะถูกถอดออกจากตัวเครื่อง

เมื่อตรวจสอบองค์ประกอบ ให้วางองค์ประกอบไว้ด้วยขั้วบวกบนแท่น และแตะขั้วลบด้วยโพรบ XP2 ตัวต้านทาน R2 ถูกเลือกด้วยความต้านทานที่ LED สว่างสดใสที่แรงดันไฟฟ้า 1.2V ขึ้นไปเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงถึง 1V ความสว่างจะลดลงและที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแสงเรืองแสงจะหายไป

รูปที่ 3

เมื่อพัฒนาเครื่องชาร์จแบบถาวรสามารถรวมชุดวินิจฉัยเข้ากับแหล่งจ่ายไฟได้ (รูปที่ 3) จริงอยู่ที่หน่วยวินิจฉัยจะได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่นำมาจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ T1 แต่ในกรณีนี้ LED HL1 มีบทบาทเป็นไดโอดเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นสำหรับการทำงานของสเตจทรานซิสเตอร์

เพื่อจำกัดความสว่างของ LED ตัวต้านทานความต้านทานขนาดเล็ก R4 จะรวมอยู่ในวงจรตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ ในระหว่างการวินิจฉัย โพรบ XP2 จะต้องเชื่อมต่อกับขั้วบวกขององค์ประกอบ และ XP2 เข้ากับขั้วลบ ปลั๊กของหน่วยฟื้นฟูซึ่งเราจะได้ทราบในภายหลังถูกเสียบเข้ากับตัวเชื่อมต่อ XS1

ส่วนที่สำคัญที่สุดของแหล่งจ่ายไฟคือหม้อแปลงไฟฟ้า - ท้ายที่สุดแล้วแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิจะต้องอยู่ในช่วง 2.4 ... 2.45 V อย่างเคร่งครัดโดยไม่คำนึงถึงจำนวนองค์ประกอบที่สร้างใหม่ซึ่งเชื่อมต่อกับมันเป็นโหลด เป็นไปไม่ได้ที่จะหาหม้อแปลงสำเร็จรูปที่มีแรงดันไฟขาออกดังกล่าว ดังนั้นทางเลือกหนึ่งคือการดัดแปลงหม้อแปลงที่เหมาะสมที่มีอยู่ซึ่งมีกำลังไฟอย่างน้อย 3 W โดยพันขดลวดทุติยภูมิเพิ่มเติมที่แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ลวดต้องเป็น PEL หรือ PEV ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 ... 1 มม.

เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้หม้อแปลงเอาท์พุตแนวตั้งแบบรวมของโทรทัศน์ (TVK) มีความเหมาะสมซึ่งเพียงพอที่จะม้วนขดลวดทุติยภูมิที่มีอยู่และม้วนใหม่ด้วยลวดเดียวกัน ตัวอย่างเช่นสำหรับหม้อแปลง TVK-70 ซึ่งมีขดลวดทุติยภูมิซึ่งมี 190 รอบคุณต้องหมุน 55 รอบเป็นสายไฟสองเส้น

หากมีหม้อแปลง TVK-70 หรือ TVK-110 ที่มี 146 รอบในขดลวดทุติยภูมิแทนที่จะหมุน 33 รอบในสายไฟสองเส้นก็เพียงพอแล้ว สำหรับ TVK-110A ขดลวดทุติยภูมิทั้งหมด 210 รอบจะถูกพันขึ้น และวางลวด 37 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. แทน TVK จากทีวีหลอดรุ่นเก่าเช่น "Temp-6M" หรือ "Temp-7M" ฯลฯ ที่มีขดลวดทุติยภูมิ 168 รอบก็เหมาะสมเช่นกัน แทนที่จะวาง 33 รอบในสายไฟสองเส้น (ในกรณีที่รุนแรงในสายเดียว)

หากไม่สามารถยอมรับตัวเลือกที่มีหม้อแปลงสำเร็จรูปได้คุณจะต้องสร้างหม้อแปลงด้วยตัวเอง ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องประกอบแกนแม่เหล็กที่มีหน้าตัดแกนประมาณ 4 ซม. 2 จากเหล็กหม้อแปลงที่มีอยู่ (ประเภท Ш, УШ, Шл ฯลฯ ) และพันขดลวดของหม้อแปลงเข้ากับแกนแม่เหล็กโดยก่อนหน้านี้ คำนวณจำนวนรอบของพวกเขา เป็นเวลาหลายปีที่ผู้เขียนใช้สูตรเชิงประจักษ์ที่ง่ายที่สุดซึ่งให้ความแม่นยำในการคำนวณค่อนข้างสูง ดังนั้นจำนวนรอบของการพันขดลวดหลัก (เครือข่าย) จึงถูกกำหนดโดยสูตร:

W 1 = K*Uc/S โดยที่:

• W 1 - จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ;
• K คือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงคุณภาพของเหล็กและประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า
• Uc - แรงดันไฟหลัก 220V;
• S - หน้าตัดของวงจรแม่เหล็ก, ซม. 2

ค่าสัมประสิทธิ์ K สำหรับเหล็กบิดมีค่าเท่ากับ 35 สำหรับเหล็ก USH - 40 สำหรับเหล็กอื่น ๆ - 50

จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ (W2) ถูกกำหนดโดยสูตร:

ส 2 = ส 1 *2.4/ยูซี

เมื่อคำนวณการพันขดลวดทุติยภูมิ หากได้รับจำนวนรอบที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม จะมีการปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่า และจำนวนรอบของการพันขดลวดปฐมภูมิจะถูกคำนวณใหม่จากค่านี้

เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดพันขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่าน ง่ายต่อการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าโดยการหารกำลังของหม้อแปลงด้วยแรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยว และการใช้ตารางอ้างอิงสำหรับกระแสที่กำหนดจะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด ตัวอย่างเช่นสำหรับหม้อแปลง 6 W ขดลวดปฐมภูมิจะต้องพันด้วยลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.14 ... 0.2 มม. และขดลวดทุติยภูมิ - 1 ... 1.2 มม.

รูปที่ 4.

หม้อแปลงติดตั้งอยู่บนโครงที่ทำจากวัสดุฉนวนซึ่งมีฝาปิดด้านบน (รูปที่ 4) ที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ช่องถูกสร้างขึ้นบนผนังแชสซี ซึ่งด้านหลังมีช่องเสียบขั้วต่อ XS1 ที่ทำจากวัสดุสปริง (ทองเหลือง ทองแดง) ยึดไว้ภายในแชสซี เช่นเดียวกับการออกแบบก่อนหน้านี้ ชิ้นส่วนของอุปกรณ์วินิจฉัยจะอยู่ที่แผงด้านบนของฝาครอบ

รูปที่ 5

หน่วยสร้างใหม่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ (รูปที่ 5) ซึ่งออกแบบมาสำหรับการติดตั้งเซลล์กัลวานิกหกเซลล์พร้อมกัน แต่ละตัวเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับผ่านสายโซ่ของไดโอดและตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อแบบขนาน ยิ่งไปกว่านั้นในครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไดโอดของสามองค์ประกอบแรก "ทำงาน" ในอีกครึ่งรอบ - ไดโอดของสามองค์ประกอบที่สอง การวัดนี้ทำให้สามารถบรรลุภาระที่สม่ำเสมอบนหม้อแปลงไฟฟ้าทั้งสองรอบครึ่งแรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไดโอดเพียงครึ่งรอบเดียวและผ่านตัวเก็บประจุ - ทั้งสองจะได้กระแสไฟชาร์จในรูปแบบ "หยิก" เป็นผลให้เกิด "การสั่น" ของการเคลื่อนที่ของไอออนิกในองค์ประกอบซึ่งมีผลดีต่อกระบวนการฟื้นฟู (ซึ่งได้รับการยืนยันโดยใบรับรองของผู้เขียนของ I. Alimov) ในการตรวจสอบการทำงานของหน่วยสร้างใหม่ด้วยสายตา จะมีการติดตั้ง LED HL2 ไว้ในนั้น

รูปที่ 6.

การออกแบบหน่วยฟื้นฟูแสดงไว้ในรูปที่ 1 6. บนแชสซีที่มีขนาด 205 x 105 x 15 มม. หน้าสัมผัสสปริงจะติดตั้งที่ระยะห่าง 30 มม. จากกันและกัน ตรงข้ามหน้าสัมผัสตรงมุมที่ทำจากวัสดุฉนวนมีแถบโลหะสองแถบ (โดยเฉพาะทองแดง) ซึ่งทำหน้าที่เป็นหน้าสัมผัสด้วย

ระยะห่างระหว่างแถบและหน้าสัมผัสสปริงต้องอยู่ในระยะที่องค์ประกอบ 373 พอดีระหว่างกันและยึดไว้อย่างแน่นหนา ในการติดตั้งองค์ประกอบ 316, 332, 343 ควรทำเม็ดมีดพร้อมสปริงอะแดปเตอร์ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อองค์ประกอบกับหน้าสัมผัสของหน่วยสร้างใหม่ ที่ผนังด้านข้างของแชสซีจะมีแถบฟอยล์ไฟเบอร์กลาส (หรือแถบทองแดง) - ปลั๊กขั้วต่อ XP4 HL2 LED อยู่ที่แผงด้านบนของแชสซี

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างองค์ประกอบใหม่ จะต้องตรวจสอบองค์ประกอบเหล่านั้นบนอุปกรณ์วินิจฉัย จากองค์ประกอบหลายอย่างที่เลือกไว้สำหรับการฟื้นฟู ขอแนะนำให้จดองค์ประกอบที่ปล่อยออกมามากที่สุดเพื่อติดตามการฟื้นตัวในภายหลัง ระยะเวลาของการฟื้นฟูคือ 4 ... 6 และบางครั้งอาจถึง 8 ชั่วโมง

สามารถลบองค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นออกจากหน่วยสร้างใหม่เป็นระยะๆ และตรวจสอบบนอุปกรณ์วินิจฉัยได้ เป็นการดีกว่าที่จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบที่มีประจุโดยใช้โวลต์มิเตอร์ ทันทีที่กระแสไฟถึง 1.8...1.9V การสร้างใหม่จะหยุดลง ไม่เช่นนั้นองค์ประกอบอาจชาร์จมากเกินไปและล้มเหลว เช่นเดียวกับหากองค์ประกอบใดได้รับความร้อน

และสิ่งสุดท้ายอย่างหนึ่ง อย่าพยายามชาร์จเซลล์ที่อุปกรณ์วินิจฉัย "ปฏิเสธ" โปรดจำไว้ว่าตามกฎแล้วเซลล์ที่ปล่อยออกมาครึ่งหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ที่เก็บไว้ในสถานะนี้เป็นเวลานานจะสูญเสียความสามารถในการงอกใหม่อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์และบนอิเล็กโทรดของเซลล์ การเสียรูปของกระจกและรอยรั่วยังบ่งบอกถึงความเป็นไปไม่ได้ในการฟื้นฟูองค์ประกอบต่างๆ

ทางที่ดีควรคืนองค์ประกอบที่ใช้งานได้ในของเล่นเด็กหากคุณนำไปสร้างใหม่ทันทีหลังจากจำหน่าย นอกจากนี้องค์ประกอบดังกล่าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับถ้วยสังกะสีช่วยให้สามารถฟื้นฟูซ้ำได้องค์ประกอบสมัยใหม่ในกล่องโลหะมีพฤติกรรมค่อนข้างแย่ลง ไม่ว่าในกรณีใด สิ่งสำคัญคือการป้องกันไม่ให้องค์ประกอบถูกปล่อยออกมาอย่างล้ำลึก และเพื่อให้ทันเวลาสำหรับการฟื้นฟู