На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 332 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... 17  Next
Author Message
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 26 Dec 2014 21:53 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 07 Nov 2014 13:50
Posts: 3099
Location: Киев
О, МК-52 - он у меня до сих пор есть! И блок с математическими программами, как на фото


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 26 Dec 2014 23:14 
Offline
Участник
Участник
User avatar

Joined: 11 Dec 2014 02:19
Posts: 531
Location: Харьков
Ага, лежит в загашнике. Блоки памяти есть. А так использую эмулятор TI-89 под Андроидом. Дютая штука, но слегка напрягает, что десятичный логарифм доступен только кружным путем. А так очень приятно троллить студентов численным решением системок уравнений или равновесных составов растворов


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 05 Jan 2015 17:24 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Dec 2013 15:33
Posts: 151
Location: Тула
Вот разобрал литиевую батарейку
Attachment:
CF0075.jpg
CF0075.jpg [ 430.01 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0077.jpg
CF0077.jpg [ 244.37 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0073.jpg
CF0073.jpg [ 379.11 KiB | Viewed 19996 times ]

Батарейка со снятым анодом
Attachment:
CF0079.jpg
CF0079.jpg [ 410.97 KiB | Viewed 19996 times ]

Сетка служит для контакта половинки корпуса с активной массой MnO2. Половинки корпуса батарейки разделены пластмассовым кольцом, оно же обеспечивает герметичность.
Attachment:
CF0082.jpg
CF0082.jpg [ 373.62 KiB | Viewed 19996 times ]

Собственно половинка корпуса с "плюсом" с обратной стороны и фрагмент сетки
Attachment:
CF0078.jpg
CF0078.jpg [ 243.32 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0107.jpg
CF0107.jpg [ 910.98 KiB | Viewed 19996 times ]

В половинке являющейся катодом находится спрессованный диоксид марганца (активная масса анода), под ним бумага-сепаратор. Пластмассовое кольцо с корпуса снято.
Attachment:
CF0088.jpg
CF0088.jpg [ 401.84 KiB | Viewed 19996 times ]

Удалив диоксид марганца и сепаратор, видим это
Attachment:
CF0090.jpg
CF0090.jpg [ 400.37 KiB | Viewed 19996 times ]

Согласно описанию конструкции литиевых батареек это активная масса катода - перхлорат лития, а под ним собственно литий. Разглядеть его в этой массе мне не удалось.
Attachment:
CF0094.jpg
CF0094.jpg [ 408.78 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0095.jpg
CF0095.jpg [ 365.31 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0098.jpg
CF0098.jpg [ 332.13 KiB | Viewed 19996 times ]

После добавления воды осталась только тонкая сеточка и немного осадка, который поднялся наверх.
Attachment:
CF0100.jpg
CF0100.jpg [ 308.91 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0101.jpg
CF0101.jpg [ 379.16 KiB | Viewed 19996 times ]

Attachment:
CF0105.jpg
CF0105.jpg [ 941.68 KiB | Viewed 19996 times ]


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 05 Jan 2015 17:39 
Offline
Участник
Участник

Joined: 21 Dec 2013 15:33
Posts: 151
Location: Тула
Согласно теории, при разряде батарейки литий внедряется в кристаллическую решетку диоксида марганца. После добавления воды к массе MnO2 выделения пузырьков газа не наблюдалось.
Хотя как вода проникнет внутрь массы оксида? Да и лития там будет не так много. Наверное так.

Attachment:
CF0102.jpg
CF0102.jpg [ 458.5 KiB | Viewed 19994 times ]

Остатки сепаратора и половинка "катод" корпуса батарейки (внутренняя сторона)
Attachment:
CF0103-1.jpg
CF0103-1.jpg [ 160.41 KiB | Viewed 19994 times ]

Attachment:
CF0099.jpg
CF0099.jpg [ 412.92 KiB | Viewed 19994 times ]


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 13 Jan 2015 11:52 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 07 Nov 2014 13:50
Posts: 3099
Location: Киев
Электрические аккумуляторы
Attachment:
a3cba5d3ac89[1].jpg
a3cba5d3ac89[1].jpg [ 54.08 KiB | Viewed 19942 times ]


Емцов Г., Красная Газета 1927

В книге дается краткое описание, что такое аккумулятор, его теория. Далее идут инструкции, как изготавливать самостоятельно свинцово-сернокислотные аккумуляторы для стационарных и переносных устройств, высоковольтные аккумуляторные батареи. Также даются описания устройств для обслуживания аккумуляторов - всё на уровне тех лет (механические выпрямители тока, электрохимические индикаторы полюсов аккумулятора и т.д.)


Attachments:
File comment: книга
Емцов Г. - Электрические аккумуляторы - 1927.pdf [1.68 MiB]
Downloaded 802 times
Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 13 Jan 2015 12:07 
Offline
Участник
Участник
User avatar

Joined: 11 Dec 2014 02:19
Posts: 531
Location: Харьков
А такое видели? Никель-цинковый аккумулятор, редкая в наших краях штука. Дает 1.6В и приличные токи разряда, но ресурс не очень


Attachments:
2014-11-21 17.31.09.jpg
2014-11-21 17.31.09.jpg [ 2.02 MiB | Viewed 19941 times ]
2014-11-05 16.09.17.jpg
2014-11-05 16.09.17.jpg [ 1.48 MiB | Viewed 19941 times ]
2014-11-05 15.57.24.jpg
2014-11-05 15.57.24.jpg [ 1.03 MiB | Viewed 19941 times ]
2014-11-05 15.43.13.jpg
2014-11-05 15.43.13.jpg [ 2.26 MiB | Viewed 19941 times ]
Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 13 Jan 2015 12:21 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
ЕМНП, обычно используют никель-кадмиевые аккумуляторы, т.к. у никель-цинкового аккумулятора возникает проблема с разрушением мембраны сепаратора в процессе циклов зарядки-разрядки (в результате образования острых кристаллов цинката).

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 13 Jan 2015 12:47 
Offline
Участник
Участник
User avatar

Joined: 11 Dec 2014 02:19
Posts: 531
Location: Харьков
Угу. Но если эту проблему удастся решить, то у никель-цинка будут всякие интересные преимущества типа цены и экологичности. Кое-какие свежие статьи на эту тему находил


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 28 Jan 2015 12:23 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
По поводу работы светодиода от яблочной батареи. Каждый источник тока имеет собственное внутреннее сопротивление.
Т. е. например, если напряжение батареи 4.7 В, сопротивление диода 1 Ом, сопротивление батареи 10 Ом, тогда общяя сила тока в цепи будет составлять ~430 мА (2 Вт мощность цепи). Из них ~4.3 В (1.84 Вт) будет припадать на батарею, и только ~0.4 В (0.16 Вт) на светодиод.

Поэтому, возможно, стоит попробовать уменьшить внутреннее сопротивление батареи (например, воткнуть электроды поближе друг к другу).


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 28 Jan 2015 15:06 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
samotnik wrote:
По поводу работы светодиода от яблочной батареи. Каждый источник тока имеет собственное внутреннее сопротивление.
Т. е. например, если напряжение батареи 4.7 В, сопротивление диода 1 Ом, сопротивление батареи 10 Ом, тогда общяя сила тока в цепи будет составлять ~430 мА (2 Вт мощность цепи). Из них ~4.3 В (1.84 Вт) будет припадать на батарею, и только ~0.4 В (0.16 Вт) на светодиод.

Поэтому, возможно, стоит попробовать уменьшить внутреннее сопротивление батареи (например, воткнуть электроды поближе друг к другу).

Пробовал с самого начала - не помогло. Чуть позже попробую с лимонами - чтобы не изобретать велосипед.

___________________________

Фруктовая батарейка (из яблок) и светодиод ч.10
http://chemistry-chemists.com/N1_2015/C ... -P1-3.html
Attachment:
Fruit-Power_Battery-a10[1].jpg
Fruit-Power_Battery-a10[1].jpg [ 291.04 KiB | Viewed 19834 times ]


Фруктовая батарейка (из яблок) и часы
http://chemistry-chemists.com/N1_2015/C ... .html#1002
Attachment:
Fruit-Power_Battery-b6[1].jpg
Fruit-Power_Battery-b6[1].jpg [ 73.43 KiB | Viewed 19834 times ]

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 30 Jan 2015 16:21 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
Хочу немного проиллюстрировать мой комментарий по поводу внутреннего сопротивления батарей.

Для начала немного теории.
Уравнение закона Ома: I=U/R
Таким образом, зная сопротивление участка цепи, и измерив напряжение на нём, можно посчитать силу тока через этот участок цепи.
Сила тока в цепи на всех элементах одинакова: I1=I2
Напряжение на всех участках цепи суммируется, сумма равна полному напряжению в цепи: U=U1+U2
Напряжение на участках цепи прямо пропорционально их сопротивлениям: U1/U2=R1/R2
Таким образом, если на одном из участков цепи сопротивление бесконечно (концы разомкнутой цепи), то на этом участке мы меряем полное напряжение цепи.

Теперь практика.

Для опыта будем использовать:
Цинк-водородный элемент. Пластинка цинка и меди, погружённые в кислый электролит.
При работе на поверхности цинка происходит полуреакция окисления цинка:
Zn -> Zn2+ + 2e-; E0=-0.763В
На поверхности меди (которая в данном элементе работает как инертный электрод) идёт полуреакция восстановления водорода:
2H+ +2e- -> H2; E0=-0.000В

Электролиты:
Яблоко (сорт Ida Red, сладкое, pH около 3)
Attachment:
IMG_20150130_121307.jpg
IMG_20150130_121307.jpg [ 330.83 KiB | Viewed 19794 times ]


Лимон (кислый, pH от 1 до 2)
Attachment:
IMG_20150130_123446.jpg
IMG_20150130_123446.jpg [ 350.47 KiB | Viewed 19794 times ]


Раствор 1 мл серной кислоты и 10 г натрия хлорида в 100 мл воды.

В качестве нагрузки будет резистор на 10 Ом (найден в Коробке С Очень Нужными Вещами, К Которой Не Должны Прикасаться Женщины). Сопротивление примерно соответствует светодиоду из моего фонарика (1 Вт при 3 В, т.е. сопротивление 9 Ом).

Сначала яблоко.
Цепь разомкнута, меряем полное напряжение:
Attachment:
IMG_20150130_121957.jpg
IMG_20150130_121957.jpg [ 322.71 KiB | Viewed 19794 times ]


Теперь включаем нагрузку, и меряем напряжение на ней:
Attachment:
IMG_20150130_122117.jpg
IMG_20150130_122117.jpg [ 358.07 KiB | Viewed 19794 times ]

Ууупс. Ниже милливольта.

Попробуем обернуть один из электродов бумажным полотенцем (в качестве сепаратора), и воткнуть электроды вплотную друг к другу:
Attachment:
IMG_20150130_122337.jpg
IMG_20150130_122337.jpg [ 340.98 KiB | Viewed 19794 times ]

Полное напряжение немного выросло.

Включаем нагрузку:
Attachment:
IMG_20150130_122431.jpg
IMG_20150130_122431.jpg [ 377.29 KiB | Viewed 19794 times ]

Всего 2 милливольта. При практически касающихся электродах.

Теперь лимон.

Для разнесённых электродов:
Attachment:
IMG_20150130_122846.jpg
IMG_20150130_122846.jpg [ 348.58 KiB | Viewed 19794 times ]

Attachment:
IMG_20150130_122936.jpg
IMG_20150130_122936.jpg [ 351.24 KiB | Viewed 19794 times ]


Теперь электроды, разделённые сепаратором из бумажного полотенца:
Attachment:
IMG_20150130_123125.jpg
IMG_20150130_123125.jpg [ 339.15 KiB | Viewed 19794 times ]

Attachment:
IMG_20150130_123219.jpg
IMG_20150130_123219.jpg [ 339.35 KiB | Viewed 19794 times ]

4 милливольта из 800, для абсолютно идеального случая. Т. е. внутреннее сопротивление такой "фруктовой" батарейки (понятное дело, что цинковой) никак не меньше двух тысяч ом. Оно настолько большое, что даже мегаомный резистор, на котором измеряется напряжение внутри тестера, работает, как нагрузка (это заметно по тому, как увеличивается полное напряжение цепи при сдвигании электродов).

Не удивительно, что для питания хоть какой нибудь реальной нагрузки приходится соединять сотни таких батареек, причём не последовательно, а парралельно, чтобы уменьшить их общее сопротивление по закону 1/R=1/R1+1/R2+...

Ну и последний эксперимент, электролит - разбавленная серная кислота (даёт в растворе окислитель - ионы водорода) и поваренная соль (для уменьшения сопротивления раствора).

Полное напряжение на разомкнутой цепи:
Attachment:
IMG_20150130_124733.jpg
IMG_20150130_124733.jpg [ 345.88 KiB | Viewed 19794 times ]


И напряжение на нагрузке:
Attachment:
IMG_20150130_124758.jpg
IMG_20150130_124758.jpg [ 346.96 KiB | Viewed 19794 times ]

Целых 155 милливольт! Т. е. внутреннее сопротивление такой батарейки примерно в 4 раза больше сопротивления резистора, примерно 40 Ом.
Всё ещё не сравнимо с сопротивлением обычного элемента питания (0.05-0.2 Ом, чем больше размер, тем меньше сопротивление, для щелочных батареек меньше, чем для солевых), но всё таки.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 30 Jan 2015 18:16 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
samotnik wrote:
Всё ещё не сравнимо с сопротивлением обычного элемента питания (0.05-0.2 Ом, чем больше размер, тем меньше сопротивление, для щелочных батареек меньше, чем для солевых), но всё таки.

Неплохая лабораторная работа на тему поляризации электродов. Точнее о вредном воздействии оной при работе элемента под нагрузкой.
В таких случаях можно либо увеличить площадь электродов, либо ввести деполяризатор.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 31 Jan 2015 00:14 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 27 Mar 2012 23:51
Posts: 2870
Location: Москва, Воронеж, Калужская область.
Пришла мне в голову идея - сделать самодельные батарейки для питания радиоприёмника. Радиоприёмник хорошо работает от 4 больших батареек по 1,5В каждая. В целом, ничего сложного. Цинка и графита (башмаки троллейбусов) навалом. Но я как всегда усложняю - хочу собрать долговечные батарейки, чтобы приёмник проработал в постоянном режиме около месяца, не требуя ухода. Почти начал собирать первую батареку - на дно банки медного купороса, не много. А сверху залить кашицей из золы с раствором поваренной соли. Но остановился - элемент вовсе не долговечный. Как только иссякнет соль меди, элемент резко снизит напряжение, почти до нуля. Конечно, можно взять избыток медного купороса по отношению к цинку, но это уж очень расточительно.
Вот решил спросить, может кто подкинет идею электролита, чтобы батарея работала до почти полной выработка цинка? Низкие токи не страшны - элементарно можно сделать ряд из батарей, добиваясь необходимой мощности.

А уж если с цинком долговечная батарея так запросто не получится, то есть запасной и проверенный вариант - электроды графит и магний. Электролит поваренная соль (раствор). Дёшево и сердито.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 31 Jan 2015 12:47 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 24 Nov 2009 12:17
Posts: 10420
Location: Новосибирск
Примерно такая лабораторная работа "Определение ЭДС и внутреннего сопротивления гальванического элемента" была у нас в школе, на уроке физики. Выдавался элемент, вольтметр и магазин сопротивлений. Начало 70-х.

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 22 Mar 2015 20:29 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 28 Feb 2015 13:59
Posts: 21
феерверкер wrote:
Пришла мне в голову идея - сделать самодельные батарейки для питания радиоприёмника. Радиоприёмник хорошо работает от 4 больших батареек по 1,5В каждая. В целом, ничего сложного. Цинка и графита (башмаки троллейбусов) навалом. Но я как всегда усложняю - хочу собрать долговечные батарейки, чтобы приёмник проработал в постоянном режиме около месяца, не требуя ухода.


Из старой батарейной массы с деполяризатором сделать металл-воздушный элемент.
Марганец на воздухе окисляется легко.
Алюминий-воздушный, например. Щелочной или кислый, надо смотреть, сравнивать.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 22 Mar 2015 23:23 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 22 Mar 2015 20:39
Posts: 22
Ну, если не туда прикрепил, то извеняюсь, но мне показалось, что материал этой книги, немного дополнит информацию про батарейки и аккамуляторы


Attachments:
Аккумуляторы (Хрусталев Д. А.) (2003).djvu [6.16 MiB]
Downloaded 566 times
Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 04 Apr 2015 14:38 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
оформил:

Внутреннее сопротивление гальванического элемента (на примере фруктовой батарейки)
http://chemistry-chemists.com/N3_2015/C ... -P1-1.html

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 08 Apr 2015 16:02 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
samotnik wrote:
Сначала яблоко.
Всего 2 милливольта. При практически касающихся электродах.

Можно точно расчитать внутреннее сопротивление.
Для яблока:
I = U/R = 0,002/10 = 0,0002 A
r = (E - U)/I = (0,915 - 0,002)/0,0002 = 4565 Ом (4,6 кОм)
samotnik wrote:
Теперь лимон.
4 милливольта из 800, для абсолютно идеального случая. Т. е. внутреннее сопротивление такой "фруктовой" батарейки (понятное дело, что цинковой) никак не меньше двух тысяч ом.

Аналогично для лимона:
I = U/R = 0,004/10 = 0,0004 A
r = (E - U)/I = (0,826 - 0,004)/0,0004 = 2055 Ом (2,06 кОм)
Т.о. чтобы получить аналог свинцового аккумулятора (Е = 12 В, r = 0,7 Ом, округлим до 1 Ом) нужно соединить последовательно 12/0,8 = 15 элементов. Сопротивление которых будет 2,06*15 = 31 кОм. А потом соединить параллельно 31 000 таких сегментов для понижения их общего сопротивления. Мощность такой батареи будет 148,8 Вт (150 Вт).

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 22 Apr 2015 13:54 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 13 Mar 2014 11:47
Posts: 71
Заинтересовала меня тема термогальванических элементов. Прочитал реферат любопытной статейки на эту тему:
Lutz, Burkart; Woehrmann, Holger Thermogalvanische Zellen.//Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 41 (1988) 3, S. 131-136
Найти статью, в месте доступном для скачивания не удалось.
Краткий пересказ реферата:
Описана история термогальванических элементов от Walcker, который в 1825 г. обнаружил ток между двумя платиновыми электродами, нагретыми до разных температур и погруженными в разбавленный раствор серной кислоты, до новых работ R. Haase und J. N. Agar по теории термогальванических элементов, теоретические основы возникновения тока описаны с использованием термодинамических потенциалов, описаны измерение термотоков и использование термогальванических элементов в обучении...
Интересная, видимо, статейка. Никто не знает где можно скачать?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Батарейки. самодельные и заводские
PostPosted: 30 Jun 2015 14:59 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 11 Apr 2015 22:15
Posts: 1267
Location: Україна
Никель-металлгидридный аккумулятор от рации. Используем такие рации на посту. Рация от него работает около суток.
Attachment:
IMG_1628.JPG
IMG_1628.JPG [ 416.53 KiB | Viewed 19087 times ]

Attachment:
IMG_1629.JPG
IMG_1629.JPG [ 296.7 KiB | Viewed 19087 times ]

Как на зло, три дня подряд аккумулятор садился именно когда я был в наряде (это создавало небольшую проблему, т.к. по рации нужно сообщить, что аккумулятор садиться ДО того, как он разрядится окончательно).

_________________
Не плач, не плач, Марусенько,
Не плач, не журися,
Та за свого миленького
Богу помолися!


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 332 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... 17  Next

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 11 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group