1598005409-d822585ccc08cc47a0cab5184af6a524 (811208), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Каждая стадия включает несколько технологических операций. Максимальное чвсло комплектующих деталей изготовляется на месте, а не поступает с других вредпрнятий, что характерно и для источников тока других систем. Последовательность, сочетание нлн совмещение технологыческих стадий, как ы необходимость тех ылн ыных операций, определяется научко-техническым совершенством конструкции, включая уровень технологычности ысточннка тока.
Согласно ГОСТ 4.362 — 65 основными показателямн технологичности являются удельная материалоемкость изделия ы удельная трудоемкость его изготовления; все это влияет на объем автоматизации и механизации производства. Рассмотрим типвчную технологическую схему производства цилиндрическн солевых МЦ элементов (схемы 4.1). 108 Агломератную массу готовят кз следующих компонентов: пиролозита в виде концентрата марганцевой руды, яскусственного диоксида марганца марки ЭДМ-2, графи.га, сажи, кристаллического хлорнда аммония, солевого электролита. Смесь тщательно перемешивают в смесите- Уга1ьиаи 1ОКЕИВОДМ Схема 4.ц Краткая техиваегяческая сгеиа пронэвеастаа змааа- лр ви1 лях сначала без электролита, затем ври подаче электролита.
Электролит для увлажнения агломератной массы содержит хлорнды цинка и кальция, а также крахмал. Активную массу выдерживают двое суток в герметичком контейнере для равномерного распределения влаги по всему объему смеси и затем используют для нзготовлеиия положительных электродов.
Изготовление цилиндрических цинковых электродов производят на автоматических прессах методом экструзиоиной вытяжки, используя явление текучести металла под давлением. Исходными заготовками служат дискиронделк из чистого цинка марки ЦО или Ц1 либо легированного свинцом и кадмием. Для придания металлу максимальной пластичности рондели разогревают до 150 †1'С. Сепаратор изготовляют с помощью пастовой машины ианесеннем тонкого слоя загущенного электролита на бумажное полотно с последующей сушкой. Электролит для пастовой диафрагмы кроме хлоридов цинка и кальция содержит хлорид магния, а также ингнбитор корро- 109 зии цинка (например, сулему) и загустители.
Рулон пастовой диафрагмы режут на ленту соответствующей ширины н в таком виде подают на сборочный участок. Сборку элементов производят на высокопроизводительных автоматических линиях со следующей последовательностью операций: в цинковый стакан вставляется свернутая в цилиндр пастовая днафрама, затем иа дно укладывается картонная изолирующая прокладка; в корпус элемента впрессовывается агломератная масса, а вслед за установкой шайбы — угольный токоотвод. '1'акой способ изготовления положительного электрода непосредственно в элементе обеспечивает максимальную прочность агломерата н одновременно минимальное межэлектродное расстояние.
Далее, на прямере элемента типа «Орион Мэ производится обжимка н завальцовка верхней части стакана; элемент вставляется в футляр с гильзой, заливается изолирующей композицией и накрывается крышкой; выполняется завальцовка верхнего края футляра. Готовые элементы автоматически отбраковывают по признаку отсутствия или пониженной величины НРЦ непосредственно после сборки. Число забракованных элементов обычно не превышает 0,1%.
Затем элементы выдерживают несколько суток для диффузионного выравнивания концентрации электролита и подвергают выборочному контролю напряжения разомкнутой цепи и под определенной токовой нагрузкой. Кроме того, контролируют габаритные размеры, массу, правяльнасть маркировки, качество этнкетнровання. В производстве цилиндрических щелочных МЦ элементов много общего с производством солевых элементов, на ямеются и свои особенности.
На предварительных этапах готовят электролит, агломератную массу и активную массу отрицательного электрода, а также изготовляют корпус н другие металлическке н неметаллические комплектующие детали. На заключительном этапе производят сборку элементов. Дли изготовления агломератной массы обычно используют смесь ЭДМ-2 с графитом и сажей, увлажненную 10 М раствором КОН. Актквную массу отрицательного электрода готовят из смеси крупнозернистого цинкового порошка с желтым оксидам ртути, в которую вводят 12 М раствор КОН с добавкой крахмала для образования пастообразной консистенции. Загущенный электролит для ластовой диафрагмы готовят нз раствора КОЙ той же концентрации с добавлением 50 г/л ыб ЕпО и 250 г/л крахмала. Цилиидрические корпуса изготовляют методом последовательной штамповки стальной лепты с последующей обрезкой до заданных размеров.
Корпуса покрывают защитно-декоративным слоем гальванического пикеля толщиной до 6 мкм. Положительиые электроды изготовляют на автоматической установке путем иапрессовкн кольцевого слоя агломератиой массы на виутреинюю поверхность корпуса. Операции изготовлеиия цинкового электрода и диафрагмы совмещены и составляют с иепосредственной сборкой и герметизацией элемента едииый автоматизированный процесс. В полость корпуса подается под высоким давлением одновременио пастнроваииый циик н загущеииый электролит, при этом формуются соосио расположениые цииковый анод и диафрагма.
Затем вставляется токоотвод, фиксируется армироваипая крышка и край корпуса, предварительио покрытый специальиой смазхой, завальцовывается. Автомат отличается высокой производительностью. Операции контроля щелочных элемеитов прииципиальио ие отличаются от контроля солевых элементов. Производство галагиых МЦ баэарей основано иа тех же технологических приемах и операциях, которые используют при производстве цилнидрических элемеитов, ио уровень автоматизации здесь ииже. Отчасти это объясияется тем, что номенклатура галетиых батарей достаточно велика при сравиительно небольшом объеме выпуска изделий каждого иаимеиоваиия.
4.3. Ртутно-цмикфвыа эпвмвмты Малогабаритные герметичиые ртутио-цииковые (РЦ) элементы были рвзработаиы в иачале 40-х годов в США С. Рубеном и вскоре фирма МаПогу приступила к их серийиому выпуску. В настоящее время РЦ источяики тока выпускаются в ряде страи, включая СССР. Эти элемеиты по сравяеиию с МЦ элемеитами обладают более высокими характериствками (срок службы, удельиав эиергия, стабильиость разрядного иапряжеиия, механическая прочиость).
Несмотря иа высокую стоимость и более низкую техпологичиость. РЦ элементы находят устойчивый спрос как автономные источники питания малогабаритпых приборов и устройств долговремеииого пользоваиия, включая электрочасы, фотоаппаратуру, слуховые аппараты и др. РЦ батареи используют в качестве источиикэ стандартиого (опориого) иапряжеиня в различных конт- 111 рольно-измерительных, дозиметрических н нных устройствах. Теория.
Основу ртутно-цинкового элемента составляет электрохнмическая система Еп ~ КОН ~ НВО. Поскольку в элементе использован пористый цинковый электрод и раствор КОН в малом объеме, реакция разряда цинка протекает по уравнению (4Л), конечным продуктов разряда является окснд цинка. Закономерности этого процесса см. 4.1. Разряд оксида ртути описывается реакцией Н20+ НтО + 2в- -~ Нх+ 20Н- Ео = 0,098В В начале разряда на потенциальной кривой Е~ — т наблюдается кратковременный спад потенциала, что вызвано кристаллизационной поляризацией при образовании первых микрокапель ртути. В дальнейшем катодный потенциал сохраняет стабильность почти до конца разряда, поскольку поляризация мала, а омические потери найряжеиия в активной массе по мере перехода оксида ртути в металлическую ртуть снижаются.
Сохранность заряда элемента определяется саморазрядом цинкового электрода, протекающим по реакции (3.7), причем лимитирующей является катодная реакция восстановления воды до водорода. Элемент должен сохранять герметичность в течение нескольких лет, поэтому скорость саморазряда должна быть настолько малой, чтобы не создавалось избыточное давление, способное разгерметизировать элемент. Для снижения скорости саморазряда цинкового анода принимают следующие меры: используют особо чистый цинк; с целью резкого повышения водородного перенапряжения цинк обильно амальгамируют; подавляют выделение водорода на поверхности других металлов, контактирующих с цинковым анодом; в качестве электролита используют раствор КОН высокой концентрации, который предварительно насыщают цинкатом калия; структуру активной массы отрицательного электрода создают достаточно грубодисперсной, для этого применяют цинковые опилки илн цинковый порошок крупных фракций.
Устройстве. Существуют дисковые (илн пуговичные) и цилиндрические ртутно-цинковые элементы различных размеров н конструкции. В дисковых элементах электроды плоские и ориентированы горизонтально, в цилиндрических элементах электродные поверхности цилиндрические и расположены вертикально. Самый миниатюрный нз элементов — дисковый тип РЦ емкостью 0,02 А ч, его дпаметр 6 мм, высота 3,5 мм, масса 0,45 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
