Элемент Leclanché

Элемент Leclanché - это исторический гальванический элемент , разработанный Жоржем Лекланше и запатентованный в 1866 году. Это электрическая батарея (первичный элемент) и в первоначальном виде была снабжена жидким электролитом . Усовершенствования привели к образованию гелеобразного электролита, который является предшественником сухих батарей, таких как угольно-цинковый элемент и щелочно-марганцевая батарея .

Общий

Элемент Leclanché

Элемент Лекланше имеет выходное напряжение 1,5  В и состоит из анода из цинка , который представляет собой отрицательное соединение и обычно имеет форму чаши (емкости), электролита, изготовленного из загущенных агентов набухания (мука, крахмал , метилцеллюлоза ) Раствор хлорида аммония и катод из прессованной смеси диоксида марганца и углерода (в форме графита или «ацетиленовой сажи» → сажи ) с графитовым стержнем в качестве разряда, который расположен по центру и представляет собой положительное соединение сотовый. Катод окружен диоксидом марганца по направлению к электролиту, который действует как деполяризатор .

Элемент Leclanché был экономически успешным в течение многих десятилетий и использовался, среди прочего, для поставки железнодорожных телеграфов и дверных звонков . В течение многих лет элемент постоянно совершенствовался: значительное улучшение и первый шаг к сухому элементу были сделаны путем замены жидкого электролита (раствора хлорида аммония) добавлением агентов набухания. Впоследствии загущенный электролит был разделен на секторы тонкой разделительной бумагой, и удельная энергия была увеличена путем добавления хлорида цинка . В области цинкового анода использовались различные металлические сплавы и системы запирания, чтобы уменьшить образование водорода во время разряда или увеличить срок хранения элементов за счет исключения доступа воздуха.

Одним из недостатков элемента Лекланше является химическое разложение цинкового анода при разряде элемента. Поскольку анод образован внешней цинковой чашкой, химические компоненты просачиваются в конце использования. Этот недостаток конструкции, который также существует с аналогичным конструктивным элементом цинк-углерод, был решен только с помощью щелочно-марганцевой батареи.

Электрохимия

Вид в разрезе и конструкция

Уравнение реакции при разряженной батарее:

Отрицательный электрод ( анод ):

${\ Displaystyle \ mathrm {\ Zn \ rightarrow Zn ^ {2 +} + 2e ^ {-}} \,}$

Положительный электрод ( катод ):

${\ Displaystyle \ mathrm {2MnO_ {2} + 2H ^ {+} + 2e ^ {-} \ rightarrow 2MnO (OH)} \,}$

Раствор электролита ( комплексообразование ):

${\ displaystyle \ mathrm {Zn ^ {2 +} + 2NH_ {4} ^ {+} + 2Cl ^ {-} \ rightarrow [Zn (NH_ {3}) _ {2}] Cl_ {2} + 2H ^ { +}} \,}$

Общая реакция такова:

${\ Displaystyle \ mathrm {Zn + 2MnO_ {2} + 2NH_ {4} Cl \ rightarrow [Zn (NH_ {3}) _ {2}] Cl_ {2} + 2MnO (OH)} \,}$

Источники литературы

• Люсьен Ф. Труб, Пауль Рютски: Батареи и аккумуляторы . 1-е издание. Springer, 1998, ISBN 3-540-62997-1 . 
• HA Kiehn: Справочник по аккумуляторным технологиям . 2-е издание. Марсель Деккер Inc., 2003, ISBN 0-8247-4249-4 . 

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Жорж Лекланш: Патент Франции № 71865, выданный в 1866 г.

веб ссылки

V - D

Гальванические элементы

Первичные клетки :	Щелочно-марганцевая батарея • Алюминиево-воздушная батарея • Литиевая батарея   • Литий-железная сульфидная батарея • Литий-йодная батарея • Литий-марганцевая батарея • Литий-тионилхлоридная батарея • Литий -диоксидная батарея • Литий-углекислая батарея • Никель-оксигидроксидная батарея • Оксид ртути- Батарея цинка • Окись серебра, цинка батареи • угольно-цинковые Cell • хлорид цинка батареи • Воздушно-цинковые батареи
Вторичные клетки :	Алюминий-ионный аккумулятор • свинцовый аккумулятор • литий фосфат железа аккумулятора • литий - ионный аккумулятор • литиевая воздуха аккумулятора • литиево - марганцевого аккумулятора • лития - кобальта Диоксид аккумулятора • серы лития аккумулятора • лития титанат аккумулятора • натрия ионный аккумулятор • Натрий-серный аккумулятор • Никель-кадмиевые аккумулятор • Никель-железный аккумулятор • Никель-литиевый аккумулятор • Никель-металлогидридный аккумулятор • Никель-водородный аккумулятор • Никель-цинковый аккумулятор • Полисульфид-бромидный аккумулятор • Ячейка RAM • Серебро-цинковый аккумулятор • Ванадий-окислительно-восстановительный аккумулятор • Цинк-бромный аккумулятор • Цинково-воздушный аккумулятор • Батарея «Зебра» • Олово-серно-литиевый аккумулятор.
Исторические ячейки:	Батарея Багдадского • хромового элемент кислоты • Даниэл элемент • Edison Лаланд элемент • Гравитация Даниель элемент • Гроув элемент • Leclanché элемент • столбец Вольтомагнитного • Clark нормального элемент • Weston нормального элемент • столбец Zamboni
Казни:	Аккумулятор • Батарея • Литий-полимерный аккумулятор • Топливный элемент • Кнопочный элемент • Концентрационный элемент • Проточная батарея окислительно-восстановительного потенциала • Тепловая батарея
Составные части:	Полуклетка ( донорная и акцепторная полуэлементы )

 Викисловарь   •   Commons   • Категория: Аккумулятор