Гальванический источник постоянного тока, с пассивным катодом и металлическим анодом, называется – металло-воздушная батарея.

Применение

Применяется для подключения электрической нагрузки с относительно небольшим потреблением тока. Имеет смысл использовать в походных условиях, при отключении электроэнергии дома. Можно запитать лампочку освещения, рассчитанную на постоянное напряжение, радиоприёмник. Зарядка аккумулятора возможна, если напряжение на источнике питания будет больше, чем в заряжаемом АКБ.

Устройство

В герметичной ёмкости устанавливаются пластины из активных металлов, пассивный катод и наливается электролит.
В качестве анода, наиболее часто применяют цинк, магний, алюминий или их сплавы. Сплав может содержать добавку, активирующую реакцию. Металл расходуется, по мере протекания электрохимической реакции.

Структура катода должна иметь пористую структуру. Это обусловлено необходимостью доставки молекул воздуха и для циркуляции самого электролита. Пористая структура, обеспечивает увеличение активной площади реакции восстановления кислорода в растворе.

Простейшим электролитом служит вода с добавлением поваренной соли. Концентрация 100-150 грамм соли на литр воды.

Чаще всего, батареи используют для получения напряжения в диапазоне 1-12 вольт. Во время работы, необходимо обеспечить свободный доступ воздуха к электролиту.
Кратковременное короткое замыкание на выходных клеммах, помогает активировать реакцию. Применяется для ускорения выхода батареи на рабочий режим.

Особенности и перспективы использования

Каждая банка вырабатывает определённое напряжение. При последовательном подключении банок, напряжение суммируется. Какое напряжение будет получено при загрузке пластин и электролита, трудно угадать. Зависит не только от элементов батареи, но и от температуры, площади реакции. Со временем, выработка анода и насыщение электролита, снижают скорость химической реакции. Пример: пользователь хочет получить 12 вольт. В начале, батарея может выдать 15 вольт, а через некоторое время 10 вольт. Чтобы справиться с такой проблемой, необходимо применять преобразователь постоянного напряжения. Стабилизация должна происходить в обе стороны, понижение и повышение. Каждый преобразователь, имеет ограничение по мощности.

Металло-воздушная батарея – возобновляемый источник электроэнергии. Для обновления, достаточно заменить активный электрод и электролит. Используемые элементы, безопасны для окружающей среды. Можно собрать такую батарею самостоятельно. Домашние умельцы, используют отработанные угольные фильтры воды и подходящие пластины из активных металлов.

При работе устройства, выделяется водород. Водород взрывоопасен, необходимо соблюдать технику безопасности. Нельзя допускать скапливание водорода в закрытом пространстве, в опасной концентрации. Помещение для батареи должно иметь хорошую вентиляцию.

admin