Nikelga asoslangan ikkilamchi batareyalar
1882 yilda Feliks de Laland va Georges Chaperon yaratdilarkaliy gidroksidida sink va mis oksidi elektrodlarini birlashtirish orqali birinchi ishqoriy batareya. Shuningdek, Desmazures, Waddell-Entz va Edison qo'rg'oshinni almashtirish orqali vaznni saqlashga harakat qilishdi.
Edisonning nikel-temir akkumulyatori
Elektr lampochkasining ixtirosi (1879) har bir uy uchun elektr energiyasini talab qildi. Biroq, dastlabki yillarda batareyalar maishiy elektr energiyasining yagona mavjud manbai edi.
1900 yilda Tomas Alva Edison (AQSh) qayta zaryadlanuvchi gidroksidi hujayra, temir-nikel oksidi (Fe-NiOOH) akkumulyatorini patentladi. Temir salbiy elektrodning faol massasi sifatida ishlatilgan. Ijobiy elektrod elektron o'tkazuvchanlikni yaxshilash uchun 20-30% grafit parchalarini o'z ichiga olgan va oksidlanish va shishish tufayli zaryadlash vaqtida degradatsiyaga uchragan. Bu tajribaga olib keldi
nikel parchalari va gözenekli nikel blyashka rivojlanishi. Mustahkam nikel-temir batareyalar elektr transport vositalari (EV), temir yo'l poezdlari va yuk ko'targichlarni quvvatlantirish uchun mo'ljallangan. Temir elektroddagi past vodorod haddan tashqari potentsiali tufayli akkumulyator zaryadlash boshidanoq gazlangan. Tez o'z-o'zidan zaryadsizlanishi va zaif energiya samaradorligi tizimni tez orada bozordan yo'q qilishga majbur qildi. Shunga qaramay, nikel-temir batareya foydali edi.
Edison har bir 24 to'rtburchak teshikka muhrlangan yupqa nikel qoplangan po'lat plitalardan foydalangan, teshiklarga nikel po'latdan yasalgan sayoz to'rtburchaklar cho'ntaklar o'rnatgan va keyin yuqori bosim ostida ramka ustidan burg'ulagan. Ijobiy plastinka cho'ntaklaridagi faol moddasi parcha grafit bilan aralashtirilgan "nikel peroksid" (NiO2) va grafit bilan aralashtirilgan mayda bo'lingan temirning salbiy plastinkasidan iborat. Elektrolit edi20% "kaustik kaliy" (KOH) eritmasi. Chiqarish jarayonida temir oksidlangan va nikel oksidi pastroq oksidlanish darajasiga tushirilgan. Og'irligi 17,8 lb (8 kg) bo'lgan hujayra 0,0013 O qarshilikka ega bo'lib, 60 A da 210 Vt yoki 120 A da 117 Vt quvvat berdi. 1904 yildagi yana bir takomillashtirilgan hujayra 14,6 Vt/s funt-1 (20 A) va 13,5 Vt/s ni berdi. (60 A). Quvvatning biroz yo'qolishi gaz bosimi ta'sirida musbat cho'ntaklarning kengayishi bilan bog'liq. Keyinchalik grafit o'rniga metall parchalari paydo bo'ldi.
Nikel-kadmiy
Ernst Valdemar Jungner(Shvetsiya) rivojlangan1899 yilda nikel-kadmiy akkumulyatori, uning tarkibiy qismlari kaliy gidroksid elektrolitidagi kadmiy manfiy elektrod, to'qilmagan mato ajratgich va nikel musbat elektrod (3-rasm). 1882 yilgacha kislotali elektrolitlar faqat batareyalar uchun ishlatilgan (Qarang: Qayta foydalanish mumkin bo'lgan gidroksidi batareyalar). Masalan, GB 190201684 (1901 yilda taqdim etilgan) da Jungner kadmiy, mis, temir, qo'rg'oshin va nikel oksidlarini elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun talab qildi.ikkilamchi batareyalar uchun trodlar. Nikel natriy xlorid va "ishqoriy gidrat" eritmasida anodik oksidlangan holda "oksid" (NiOOH) hosil bo'ldi. Shu tarzda hosil bo'lgan nikel plitasini olish va undan xlorid kislotasi bilan konni olib tashlash va keyin uni sink bilan qoplash orqali salbiy elektrod olingan. '' Elektrodlar xuddi shunday boshqa metallar bilan hosil bo'lishi mumkin, [y]. Tegishli faol material bilan qoplangan temir va po'lat [y] musbat nikel elektrodlari bilan salbiy plitalar sifatida ishlatilishi mumkin.''
Amerikada Edison ham faol edi va Jungnerning raqib patentidan o'zini himoya qilishga behuda harakat qildi. Dastlabki "cho'ntak plitalari" da faol massa teshilgan nikel plitasiga o'ralgan bo'lib, u ham mexanik barqarorlikni ta'minladi, ham oqim o'tkazgich sifatida xizmat qildi. 1908 yilda Edison faol massaning shishishi natijasida yuzaga keladigan mexanik kuchlanishni qondirish uchun musbat elektrod atrofidagi nikel cho'ntagini barqaror naycha bilan almashtirdi. Bundan tashqari, u faol massaga grafit o'rniga o'tkazuvchi yordamchi sifatida nikel parchalarini qo'shdi. Faol materialni o'z ichiga olgan vertikal nikel quvurlari sifatida metall ramkaga kiritilgan
1-jadval Tanlash erta ikkilamchi batareyalarning tarixiy patentlari, shu jumladan ba'zi qiziq g'oyalar, ammo o'sha paytdagi bilimlar holatini aks ettiradi.
1881 yil
|
Ch. F. Brush (AQSh)
|
AQSh 337299, AQSh
445422
|
Qo'rg'oshin kislotali ikkilamchi akkumulyator; elektr yotqizilgan shimgichli qo'rg'oshin va qoplamani elektr ta'sirida oksidlovchi; va keyinchalik patentlar
|
|
|
|
AQSh 337298 (1886) va AQSh 395378 (1889)
|
1882 yil
|
Al K. Eaton, W. & Th. Uolles
|
AQSh 268360
|
Qo'rg'oshin-uglerodli ikkilamchi batareya; metallning elektrolitik eritmasi
|
|
(AQSH)
|
|
tuz
|
|
CA Faure (Frantsiya)
|
DE 19026
|
Qo'rg'oshin plitalari va gözenekli metall shimgich
|
|
ET & EE Starr, WJ
|
AQSh 268308
|
Elektromagnit va valfni o'z ichiga olgan akkumulyator idishi
|
|
Peyton (AQSh)
|
|
|
|
E. Volkmar (Frantsiya)
|
DE 19928
|
Qovurgi va skelet plitalari bilan ixcham dizayn
|
1883 yil
|
E. Uitni (Kanada)
|
AQSh 277394
|
Qoplangan konsentrik quvurlar yoki o'tkazuvchi materialning kameralari
|
|
|
|
asbest
|
1888 yil
|
M. Stecher, Ch. Wiegmann
|
AQSh 378629
|
Qo'rg'oshin oksidi konsentrik elektrodlar tartibida
|
|
(AQSH)
|
|
|
1889 yil
|
V. Main (AQSh)
|
CH 1372
|
Uglerod va qo'rg'oshin oksidi elektrodlarining gorizontal joylashishi
|
|
JS Sellon (GB)
|
CH 357
|
Yaxshilangan elektrodlar
|
|
A.E.Vulf (AQSh)
|
CH 067
|
Julian va Fauredan ma'lum bo'lgan plitalarni takomillashtirish
|
|
F.Marks (Germaniya)
|
AQSh 440175
|
Muqobil ravishda tashkil etilgan uglerod va metall elektrodlari
|
1890
|
SCC Currie (AQSh)
|
AQSh 422504 DE 54241
|
Ikkilamchi yoki akkumulyator batareyasining plastinkasini qo'llab-quvvatlash uchun ramka
|
1891 yil
|
D. va F. Jerald (GB)
|
CH 3327
|
Qo'rg'oshin yoki qo'rg'oshin o'rniga mis tayanchida gubkasimon qo'rg'oshin -
|
|
|
|
surma qotishmalari
|
G. Gandini (Italiya)
|
CH 3365
|
Qo'rg'oshin oksidi va uglerodning ijobiy va salbiy elektrodi
|
|
|
|
g'ovakli devor bilan ajratilgan donalar
|
1892 yil
|
GE Heyl (Germaniya)
|
CH 4559
|
To'r elektrodi
|
|
A. Mu¨ ller (Germaniya)
|
CH 5677
|
Qirrali elektrod plitasi
|
1893 yil
|
FW Ellermann (Avstriya)
|
CH 6818
|
Asbest yordamida quruq akkumulyator
|
|
A. Koch (Germaniya)
|
CH 7462
|
Gips bilan bog'langan uglerod va faol massa zarralari
|
1894 yil
|
R. J. Gu¨ lcher (Germaniya)
|
CH 8808
|
Qo'rg'oshin faol massasi panjara o'rniga to'quv matoga bosiladi
|
1895 yil
|
P. Ribbe (Germaniya)
|
CH 10464
|
"Ikki elektrodli plitalar" ning ketma-ket ulanishi, ya'ni ikkita
|
|
|
|
elektr o'tkazmaydigan ajratgichga o'rnatilgan elektrodlar
|
C. Fisker, L. Bertram
|
CH 11186
|
Akkumulyator qo'rg'oshin sharlari to'plamini faol massa sifatida ishlatadi
|
(Germaniya)
1896 yil EW Jungner (Shvetsiya) GB 15880 Ishqoriy metal oksidi akkumulyatori 1897 yil V. Majert, F. Berg (Germaniya) CH 15768 panjara plitasi; CH 17844 (1898)
1899 yil Akkumulyator- und
Elektr quvvati¨tswerke (Germaniya)
CH 18651 To‘r plastinka mos uchun shakllanishi protseduralar ko'ra uchun Plante'
va Faure (matnga qarang)
1901 yil T. v. Mixalovski (Germaniya) DA 3388 Ishqoriy nikel-sink akkumulyatori: nikel metall oksidlanadi ostida
kislorod; CH 19796 (1899)
1903 yil
|
TA Edison (AQSh)
|
DE 142098
|
Ishqoriy sink akkumulyatorlari uchun magniyga yotqizilgan sink
|
1904 yil
|
TA Edison (AQSh)
|
AQSh 817162
|
Nikel-temir ishqorli akkumulyator batareyasi: davolash jarayoni, undan oldin
|
|
|
|
jo'natish; salbiy massa nozik bo'lingan temir va o'z ichiga oladi
|
|
|
|
metall simob
|
1905 yil
|
EW Jungner (Shvetsiya)
|
AT 20869
|
Temir, nikel yoki kobaltning faol massasi
|
|
FC Glaser (Germaniya)
|
CH 820
|
Simobdagi metall tuzlaridan tayyorlangan elektrod
|
|
A. Jung (Deutschland)
|
CH 1050
|
Quvur shaklidagi elektrodlar
|
1907 yil
|
NYA akkumulyatori Jungner
|
DE 187734
|
Temir, nikel yoki kobaltning anodik oksidlanishi (plitalar va panjaralar);
|
|
(Shvetsiya)
|
|
erimaydigan metallni o'z ichiga olgan pastaga o'xshash yoki jelatinli elektrolit
|
|
|
|
gidroksidlar
|
1908 yil
|
TA Edison (AQSh)
|
AT 35609
|
Nikel-temir akkumulyatori: nikel gidroksidini barqarorlashtirish
|
|
|
|
elektrolitga litiy gidroksid qo'shish orqali elektrod
|
|
Schlesische Akkumulatoren-
|
CH 46092
|
Qovurg'ali ichki va tashqi elektrodlarning konsentrik joylashuvi
|
|
Werke AG (Deutschland)
|
|
|
1913 yil
|
Kuk temir yo'l signali
|
DE 65005
|
Natriy bilan birgalikda suyultirilgan sulfat kislotaning elektrolitlari
|
|
Kompaniya (AQSh)
|
|
silikat va asbest
|
1914 yil
|
E. Foss, F. Xarris, BW
|
GB 191316027
|
Nikel-temir akkumulyatori: kaustik kaliy elektrolitlari; quruq
|
|
Parker (GB)
|
|
elektrodlar orasidagi bo'shliq sifatida donador pomza toshi
|
1918 yil
|
MG Young (AQSh)
|
AQSh 1272167
|
Zaryadlanuvchi sink quruq xujayrasi: kimyoviy moddalarning o'zgarishi
|
|
|
|
zaryad iste'mol qilinadi
|
1920
|
E. Hacking (AQSh)
|
AQSh 1362294
|
Natriy silikatning qattiq elektrolitlari, boraks, sulfat kislota va
|
|
|
|
kukunli pemza
|
1934 yil
|
A. Dassler (Akkumulyatoren
|
DE 602702
|
Gaz o'tkazmaydigan nikel-kadmiy akkumulyatori; DE 674829 (1939)
|
|
Fabrik AG, Germaniya)
|
|
|
Asfalt
Shisha quvur
Qum
Kema Sink idishi
KOH eritmasi
Ajratuvchi
Grafit/Ag(Hg) Ag tayoqchasi
Jungner, GB 15880 (1896)
Daßler, DE 602702 (1934)
Shakl 3 Chap: Jungner tomonidan ishlab chiqilgan dastlabki ishqoriy batareya. O'ngda: gaz o'tkazmaydigan nikel-kadmiy akkumulyatorining prototipi.
joriy o'tkazgich. Biroq, Edisonning qimmatbaho quvurli plitalari uzoq vaqt davomida ishlab chiqarilmadi.
1909 yilda Shvetsiyadagi "Nya Ackumulator AB Jungner" kompaniyasining keyinchalik prezidenti Aksel Estelle va Karl Evers kadmiy elektrodning aylanish barqarorligini yaxshilash uchun temirning og'irligining teng qismini qo'shdilar - bu shubhali tushunchadir. kadmiy narxi. GB 7338 (1909) da ular Jungnerning oldingi Britaniya patentiga tayanib: “Temirning nazariy sig‘imi kadmiynikidan qariyb ikki baravar katta [y] Biz bilamizki, Jungnerga berilgan patentda yuqorida qayd etilgan №. 1900 yildagi 7768-sonli qaroriga ko'ra, kadmiy oksidining faol massasiga oz miqdordagi boshqa metallarni va ular orasida temirni qo'shish taklif qilingan, ammo ular Jungner ishlatilgan temirning faol holatda bo'lishi kerakligini ta'kidlamaydilar. temirning past potentsiali ajralishida paydo bo'ladigan temir birikmalarining paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun.''
TheNi-Cd tizimining keng qo'llanilishi, shubhasiz, gaz o'tkazmaydigan va texnik xizmat ko'rsatmaydigan batareyalarning rivojlanishi bilan bog'liq edi. Har qanday ishlov berish holatida ham ko'chma qurilmalardan gazlar ham, elektrolitlar bug'lari ham chiqib keta olmaydi. Edisonning 1912 yildagi patenti, unda vodorod va kislorodni katalitik ravishda qizdirilgan platina simida suvga qayta birlashtirish kerakligi texnik jihatdan mumkin emas edi.
1928 yilda IG Farbenindustrie AG (Germaniya) ishlab chiqarilgan juda nozik nikel kukunlarini qo'llash ustida ishladi.
nikel tetrakarbonil orqali Mond jarayoni orqali Ni-Cd batareyasini topdi. 1932 yilda Hartmut Ackermann va Leo Schlecht (DE 555015, DE 1421509) gözenekli sinterlangan qutb plitasini loyihalashtirdilar. Kaliy gidroksid eritmasida yuqori sirtli sinterlangan nikeldan tayyorlangan elektrod korpusi yuqori oqimlar bilan yuklanishi mumkin edi va nikel-kadmiy tizimiga past ichki qarshilik ko'rsatdi. Eritilgan nikel yoki kadmiy tuzlarini cho'ktirish orqali umumiy hajmi qariyb 80% bo'lgan nozik bir faol massa qatlami teshiklarga oziqlangan.
Adolf DaXler patenti (akkumulyator-fabrika,
1933 yilda taqdim etilgan Berlin, DE 602702) uning tadqiqot guruhi gazsimon kislorod manfiy elektrodda oksid ionlariga qaytarilishini aniqlagandan so'ng, muhrlangan nikel-kadmiy batareyasi uchun asosiy asos yaratdi. Sinterlangan elektrodli akkumulyatorlarni ishlab chiqarish 1938 yilda boshlangan. Sinterlangan bitta plastinalar faol massa bilan singdirilgan va prizmatik "DURAC" hujayralariga yig'ilgan, ularning kichikroq turlari Ikkinchi Jahon urushida engil samolyotlarni ishga tushirish batareyasi sifatida xizmat qilgan.
Keyin1945 yil, SAFT (Socie´te´ des Accumulateurs Fixes et de Traction) nemis partiyalarini ishlab chiqarish texnologiyasidan uzluksiz sinterlash jarayonini ishlab chiqdi va u "urush to'lovi" sifatida frantsuzlarga topshirildi. 1947 yilda Neumann (Frantsiya) ichki kislorod aylanishining texnik yechimini ishlab chiqdi, buning uchun musbat elektroddan gazsimon kislorod yetarli darajada yetib borishini talab qiladi.
"immobilizatsiyalangan" elektrolit orqali salbiy elektrodda tez. Haddan tashqari zaryad oqimi tufayli kislorodning kamayishi vodorod hosil bo'lishining oldini oladi. Neymanning patenti keyinchalik butun dunyoda litsenziyalangan.
BilanVARTA ning sobiq sho''ba korxonasi bo'lgan DEAC (Germaniya Edison Akkumulyator kompaniyasi) 1950 yilda tugma va silindrsimon hujayralarni, 1951 yilda prizmatik hujayralarni ommaviy ishlab chiqarishni boshladi va 1958 yilda sinterlangan elektrodlar bilan muhrlangan hujayralarni ishlab chiqarish boshlandi. Erta presslangan kukun. elektrodlar hali ham o'tkazuvchan yordamchi sifatida grafitni o'z ichiga olgan.
Nikel-kadmiy batareyalarida kislorod to'planishini g'ovakli kislorod iste'mol qiluvchi elektrod yordamida kamaytirish mumkinligi 1967 yilda Seiger (AQSh 3350225) tomonidan ham ta'kidlangan. Har bir musbat plastinkada hosil bo'lgan kislorod kislorod iste'mol qiladigan hududga o'tadi. elektrod, bu erda suv muhrlangan korpus ichida ortiqcha bosim paydo bo'lishining oldini olish tezligida hosil bo'ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |