Правила использования гальванических элементов

Теоретически гальванический элемент должен давать ток до полного растворения отрицательного электрода (обычно цинка) или до истечения электролита. Но в действительности элемент прекращает работу значительно раньше этого срока. Даже гарантированную заводом емкость элемента не всегда удается использовать.

Чтобы получить от гальванического элемента или батареи максимально возможное количество энергии, необходимо строго соблюдать правила их эксплуатации. Часто элементы и батареи перестают работать из-за высыхания электролита.

Это происходит особенно быстро, если элемент находится в теплом помещении. Поэтому для увеличения срока службы элементы и батареи должны находиться в прохладном помещении. Их нельзя располагать вблизи печей, батарей центрального отопления и т. п.

Гальванические элементы даже в нерабочем состоянии — при хранении — подвержены саморазряду. Несмотря на отсутствие внешних цепей, энергия элемента расходуется по всевозможным побочным путям. Особенно способствует саморазряду элементов сырость,

при которой отсыревшие бумажные и картонные оболочки и прокладки в элементах начинают проводить ток, вследствие чего элементы быстро истощаются. Саморазряд увеличивается также из-за грязи и пыли, покрывающих элементы и батареи. Поэтому элементы и батареи нужно хранить в сухом месте и тщательно оберегать от грязи и пыли.

Вследствие саморазряда и высыхания элементы постепенно теряют ч:вою емкость. Поэтому заводы, изготовляющие элементы, указывают на этикетках время их изготовления и срок годности. В среднем этот срок равен 1 году.

Мы знаем, что э. д. с. какого-либо источника электрической энергии расходуется как во внешней цепи на преодоление ее сопротивления, так и внутри самого источника тока на преодоление его внутреннего сопротивления.

То же самое можно сказать и о мощности, развиваемой элементом, и о работе, которую он может совершить.

По закону Ома величина тока, создаваемого каким-либо источником, равна частному от деления его э. д. с. на сопротивление всей замкнутой цепи, которое состоит из сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника электрической энергии.

В гальванических элементах при потреблении тока сверх максимально допустимой величины внутреннее сопротивление их начинает резко возрастать вследствие усиленной поляризации, с которой не справляется деполяризатор.

Это приводит к уменьшению тока элемента, а следовательно, и к уменьшению его емкости. Часть энергии, бесполезно теряющейся внутри элемента, резко возрастает, а полезная энергия, приходящаяся на внешнюю нагрузку, резко уменьшается.

Вот почему при использовании гальванических элементов не следует разряжать их током предельной величины. При небольшом разрядном токе меньшая часть энергии элементов будет израсходована внутри них и большая — во внешней цепи.

Количество электричества, отдаваемого при этом элементом во внешнюю цепь, т. е. емкость элемента, будет больше.

Практика показала, что, составляя батарею элементов, выгоднее добавить одну лишнюю параллельную группу элементов, чем заставлять элементы работать с перегрузкой.

Очень вредно сказывается на работе элементов короткое замыкание их. Поэтому недопустимо, например, определять качество батареи по величине искры, даваемой батареей при коротком замыкании. Каждая такая проба намного сокращает срок службы батареи.

Может случиться, что при беспрерывной многочасовой работе элементов деполяризатор не будет справляться с поляризацией и, как при чрезмерно большом токе, внутреннее сопротивление элементов возрастет, вследствие чего доля бесполезно расходуемой электроэнергии что внутри элемента также увеличится. Поэтому элементы не следует эксплуатировать много часов подряд. Через каждые 1—2 ч им надо давать отдых.

Для облегчения условий работы элементов и батарей с марганцево-воздушной деполяризацией их вентиляционные отверстия при работе должны быть обязательно открыты. По окончании работы для предохранения электролита от испарения эти отверстия следует плотно закрыть пробками.

Схема соединения элементов, позволяющая более полно использовать их емкость

Рис. 1. Схема соединения элементов, позволяющая более полно использовать их емкость.

Обычно новые батареи подбирают так, чтобы они давали напряжение, значительно большее, чем требуется для приемника. Например, для питания накала ламп двухвольтовой серии включают последовательно два элемента, которые первое время дают напряжение около 3 в.

Для поглощения излишнего напряжения и установления в цепи накала ламп тока нужной величины в батарейных приемниках необходимо применять особое переменное сопротивление — реостат накала.

После некоторого периода напряжение элементов вследствие возрастания их внутреннего сопротивления снижается; тогда, уменьшая сопротивление реостата, можно снова установить напряжение накала, равное 2 в.

При длительной работе элементов напряжение их в конце концов упадет до 0,9 в на элемент; тогда даже при выключенном реостате напряжение батареи окажется недостаточным для нормального накала ламп и приемник начнет работать заметно хуже.

Но это не значит, что вся энергия элементов израсходована и их следует заменять. Как показали исследования, при разряде элемента до 0,9 в он отдает около половины своей емкости.

Как же использовать вторую половину емкости элемента?

Если, предположим, для питания накала ламп приемника «Родина» применяется батарея из шести элементов 6С-МВД, соединенных по схеме, показанной на рис. 1, и напряжение ее при работе понизилось да 1,8 в, следует оба элемента в каждой группе батареи соединить параллельно и присоединить к ним последовательно по одному новому элементу (рис. 1).

В результате такого включения напряжение батареи повысится примерно до 2,3 в, каждый из старых элементов будет отдавать вдвое меньший ток, и поэтому они смогут работать еще довольно долгое время.

Когда, наконец, напряжение батареи опять понизится до 1,8—1,9 в, старые элементы успеют почти полностью разрядиться и их нужно будет заменить свежими.

Элементы типа МВД после разряда можно восстановить, для чего надо через вентиляционные отверстия влить 25—40 см^3 кипяченой остуженной воды. Через сутки после такого «восстановления» элемеш вновь можно включать на разряд, и он будет работать еще значительный срок.

При составлении анодных батарей следует помнить, что приемники могут работать и при значительно пониженных анодных напряжениях. Например, приемник «Родина», для которого нормальное анодное напряжение равно 120 в, неплохо работает при напряжении 100, 90 и даже 80 в.

Поэтому целесообразно-включать полностью по две батареи БАС-Г-60-л-1,3. Гораздо выгоднее присоединить к одной батарее большую часть второй батареи, а меньшую часть оставить в запасе и присоединить ее после того, как напряжение работающей батареи упадет примерно до 80—90 в (звук в приемнике станет заметно тише).

Когда напряжение двух батарей, включенных полностью, опять станет ниже 80—90 в, к ним надо подключить еще половину свежей батареи. Когда все же через некоторое время напряжение снова резко понизится, старые батареи окажутся полностью разряженными и их можно будет выбросить, а к третьей (дополнительной) батарее подключить новую.

При использовании трех батарей типа МВД-45 или Б-2С-45 их также не следует включать сразу полностью; нужно включить сначала только две, затем присоединить половину третьей, затем — третью целиком и т. д.

При таком способе использования батарей они действительно смогут дать емкость, указанную на этикетках.

Источник: Бурлянд В.А., Жеребцов И.П. Хрестоматия радиолюбителя. 1963 г.

1
999
Обсуждение
#1 Метеор 12-12-2013 00:23

Зачем соединять батарейки параллельно ведь вольтаж тот же теперь понимаю как это можно использовать спасибо!

Добавить комментарий