باتری کربن روی/ انواع باطری کربن روی/ مزایا و معایب
باطری کربن روی در طی ۱۰۰ سال گذشته مورداستفادهقرارگرفتهاست. بهطور کلی دونوع باطری کربن روی وجود داردکه در دسترساست – باطری لک لانچ و باتری کلرید روی هر دو باتری اولیه هستند(قابلیت شارژ و دشارژ ندارند). این باتری توسط Goerge Lionel Lllanche در سال ۱۸۶۶ اختراع شد. این اولین باتری بود که در آن از الکترولیت های خورنده کم مانند کلرید آمونیوم استفادهشده است. قبل از آن فقط اسیدهای معدنی قوی به عنوان الکترولیت سیستم باتری استفاده میشدند / انواع باتری کربن روی/ مزایا و معایب
در این سلول باطری از یک شیشه به عنوان ظرف اصلیاستفاده شده است. ظرف با محلول کلرید آمونیوم به عنوان الکترولیت پر شد. یک میله روی مخلوط شده در این الکترولیت به عنوان الکترود منفی یا آند غوطه ور شد. در سلول باتری ، یک محفظه متخلخل با یک مخلوط دی اکسید منگنز و پودر کربن پر شد. یک میله کربن در این مخلوط واردشد.
محفظه متخلخل به همراه مخلوط و میله کربن به عنوان الکترود یا کاتد مثبت عمل میکردند و این در محلول کلرید آمونیوم در شیشه قرار میگرفت. در سال ۱۸۷۶ ، لکانچ خودش نمونه اولیه طراحی باتری کربن روی را بهبود بخشید. در اینجا او یک چسب آدامس رزین را با دی اکسید منگنز و پودر کربن مخلوط کرد تا با فشار هیدرولیک یک بلوک جامد فشرده شده از مخلوط تشکیلشود. با توجه به این ساختار جامد مخلوط کاتد ، دیگر نیازی به محفظه متخلخل در سلول باتری Leclanche نیست.
در سال ۱۸۸۸
دکتر کارل گاسنر ، ساخت سلول لکلانچ را توسعه داد. در اینجا او به جای کلرید آمونیوم مایع ، از خمیر گچ پاریس و کلرید آمونیوم به عنوان الکترولیتاستفادهکرد. او به جای قرار دادن میله روی در داخل الکترولیت در ظرف شیشه ای ، وی ظرف را توسط خود روی درستکرد. از این رو این ظرف همچنین به عنوان آند باتری عملمیکند. وی با پوشاندن پارچه های اشباع شده کلرید روی – کلرید آمونیوم به بلوک مخلوط کاتد استوانه ای ، عملکرد شیمیایی موضعی را در باتری خود بهحداقلرساند.
بعداً او گچ پاریس را با آرد گندم ، در مخلوط الکترولیت جایگزینکرد. این اولین طراحی تجاری سلول باتری کربن روی خشک بود. این پایان کار نبود. باتری لکلانچه برای پاسخگویی به تقاضای جاری بازار در قرن بیستم ساخته شد. بعداً از کربن استیلن سیاه به عنوان جمع کننده جریان کاتد استفادهشد. این رسانا تر از گرافیتاست. توسعه در سیستم جدا کننده و سیستم تهویه دریچه نیز انجام شدهاست.
پس از سال ۱۹۶۰ ، تلاش های بیشتری برای تولید سلول باطری کلرید روی انجام شد. این باطری همچنین نسخه محبوب باطری کربن روی است. در اینجا ، کلرید روی به جای کلرید آمونیوم به عنوان الکترولیت مورد استفادهقرار میگیرد. این به منظور ارائه عملکرد بهتر در کابربرها با تخلیه سنگین ایجاد شدهاست. به عبارت دیگر ، باتری کلرید روی جایگزین باتری لکلانچه در کاربردهای تخلیه سنگیناست.
واکنش شیمیایی در باتری کربن روی
در سلول باطری لکلانچه ، روی به عنوان آند مورد استفادهقرار میگیرد ، دی اکسید منگنز به عنوان کاتد و کلرید آمونیوم به عنوان الکترولیت اصلی مورد استفادهقرار میگیرد ، اما در الکترولیت درصد ی از کلرید روی وجود دارد.
و در سلول باطری کلرید روی ، روی به عنوان آند مورد استفادهقرار می گیرد ، دی اکسید منگنز به عنوان کاتد و کلرید روی به عنوان الکترولیت مورد استفادهقرارمیگیرد.
در هر دو باطری کربن روی ، در هنگام تخلیه ، آند روی در واکنش اکسیداسیون دخیل است و هر اتم روی که در این واکنش وجود دارد ، دو الکترون آزادمیکند.
بدون دیدگاه