Параметры гальванических элементов

Элемент (электрохимическая система)	Рабочее напряжение, В	Рабочая температура, С	Удельная мощность, Вт/кг	Удельная энергия, Втч/кг	Сохранность в активном состоянии, годы
	1,0 – 1,25	-20 - +60	1 – 10	10 – 70	до 1
Zn | KOH || MnO2	1,1 – 1,3	-40 - +60	2 – 30	20 – 90	до 1
Zn | KOH || HgO	0,9 – 1,3	-5 - +70	1 – 20	50 – 130	до 2
Mg | NaCl || CuCl	1,1 – 1,4	до –70	до 400	30 – 65	до 10
Zn | H2SO4 || PbO2	2,1 – 2,5	-	24 – 500	20 – 70	часы
Zn | KOH || AgO	1,35 – 1,5	-	100 – 800	75 – 160	сутки
Pb | HClO4 || PbO2	1,6 – 1,8	до –60	-	20 – 40	часы
ZnCl2 || Cl2 C	1,5 – 1,8	-	140 - 500	40 - 60	1 час

Сухие гальванические элементы

Стремление преодолеть трудности, вызванные утечкой раствора электролита из таких элементов, как элемент Якоби-Даниэля, послужило толчком к разработке сухих элементов. Удобство таких портативных источников тока заключается в том, что все их составные части представляют собой твердые или пастообразные вещества, упаковка которых предотвращает их попадание на окружающие предметы.

Марганцово-цинковый элемент

Э

Рис. 1. Сухой марганцово-цинковый элемент

то наиболее распространенный элемент из всех применяемых в настоящее время гальванических элементов. Анодом сухого элемента служит цинковый электрод, катодом - графитовый стержень, окруженный слоем оксида марганца (IV) и углерода. В качестве электролита используется паста из хлорида цинка, хлорида аммония и воды. На рис.1 представлена стаканчиковая конструкция марганцово-цинкового гальванического элемента.

Схема этого элемента:

На электродах сухого элемента протекают следующие полуреакции:

На аноде:

На катоде:

Имеющиеся в растворе ионы и Cl^- при работе элемента движутся в направлениях, обусловленных процессами, протекающими на электродах. Так как у цинкового электрода катионы Zn²⁺ выходят в раствор, то ионы Cl^- движутся к аноду, а ионы - к катоду. Таким образом, раствор во всех его частях остается электронейтральным. Суммарная токообразующая реакция описывается уравнением:

Элемент имеет напряжение 1,4-1,6 B, удельную энергию 10-50 Вт.ч/кг.

Электрически соединенные ХИТ в едином конструктивном исполнении называют батареей. Марганцово-цинковые батареи выпускаются с напряжением от 3 до 102 B. Масса батарей от 100 г до 200 кг.

Марганцово-цинковые элементы и батареи широко применяются в качестве источников электропитания различных измерительных приборов, карманных фонарей, радиоаппаратуры.