Простейший газовый аккумулятор и его части

  Он состоит из непрозрачного сосуда и двух одинаковых электродов ме­шочного типа. В каждом мешочке помещается гальва­нический уголь, окруженный активированным углем. Электролитом служит раствор поваренной соли. 
  Принцип работы газового аккумулятора состоит в том, что во время зарядки на его электродах образуются и длительное время сохраняются запасы атомов водоро­да и хлора. При разрядке аккумулятора эти газы взаимодействуют между собой, соз­давая электрический ток. В момент зарядки аккуму­лятора происходит электролиз раствора. На катоде в мешоч­ке запасается водород, а на аноде — в другом мешочке — запасается хлор. Возникшие во время электролиза атомы водорода и хлора заполняют мельчайшие поры активирован­ного угля и лишаются возмож­ности объединяться в молеку­лы. Таким образом, применение в электродах активированного угля позволило накапливать запасы газов и содержать их в атомном состоянии. 
  Газовые аккумуляторы ста­ли возможны после того, как были найдены вещества, обес­печивающие раздельный сбор, хранение и атомный режим газов в аккумуляторе. Такие вещества называют адсорбентами, то есть веществами, об­ладающими способностью по­глощать газы, пары и жидко­сти. Явление адсорбции проис­ходит на поверхности погло­щающих веществ. Поэтому, чем больше поверхность адсорбен­тов, тем больше молекул газа или пара они поглощают. Хорошей поглотительной способностью обладает обыч­ный древесный уголь, так как в нем большая поверхность об­разуется за счет огромного количества пор. Самым лучшим адсорбентом является активирован­ный уголь, получаемый в результате специальной обработки обычного древесного угля. В 1 грамме активиро­ванного угля общая поверхность достигает 10000 кв. метров. Вот почему в качестве электродов в газовом ак­кумуляторе был взят активированный уголь. 
   Простейший газовый аккумулятор легко изготовить самим. Возьмите стеклянную пол-литровую банку, окрасьте ее снаружи асфальтовым лаком или черной эмалью (мож­но оклеить черной бумагой). Важно, чтобы свет не про­никал внутрь аккумулятора. Любой свет оказывает силь­ное влияние на газы и разряжает аккумулятор. Подберите два угольных стержня от накальных эле­ментов или дуговых фонарей. Сшейте два мешочка из хлопчатобумажной ткани. Вставьте в мешочек угольный стержень с прикрепленным выводом на верхнем конце и набейте вокруг него активированный уголь. Зашейте Ме­шочек сверху и плотно обвяжите его прочными машинны­ми или суровыми нитками. Чем больше витков сделаете и сильнее их затянете, тем надежнее будет контакт порош­ка с угольным стержнем и тем лучше будет работать ак­кумулятор. 
  Второй мешочек изготовляется таким же спо­собом. Активированный уголь можно приобрести в магази­нах химических реактивов или использовать активиро­ванный уголь из старых противогазов. Для получения емкости в 1 ампер-час потребуется 50—90 граммов акти­вированного угля на два мешочка. 
  Электролит составьте по следующему рецепту. На каждый стакан кипяченой воды всыпьте 1 —1,5 столовой ложки поваренной соли. Вставьте мешочки в сосуд и за­лейте его электролитом. Сосуд закройте деревянной крышкой, пропитанной парафином. Сверху на крышке против электродов укрепите выводы, а в середине крышки сделайте отверстие для заливки и смены электролита. Это отверстие закройте пробкой. 
  Зарядка газового аккумулятора производится так же, как и обычного кислотного аккумулятора. Вывод от одного мешочка соедините с отрицательным полюсом источника зарядного тока. Это будет как бы отрицательная пластина аккумулятора (водородный элек­трод), обозначьте его знаком минус (—). Другой мешо­чек— с положительным полюсом источника зарядного тока через реостат. Этот мешочек будет служить поло­жительной пластиной (хлористый электрод), обозначьте его знаком плюс ( + ). Для зарядки одного аккумулятора требуется напряжение 4,5 вольта. Зарядка заканчивает­ся, когда напряжение на зажимах газового аккумулято­ра будет равно 2,2—2,5 вольта. 
   Если вы хотите применить эти аккумуляторы в похо­дах, то скрепите их электроды хомутиками из пластмас­совых пластинок или из полосок оргстекла, как показано на рисунке (а). Распорки не позволят электродам пере­мещаться. Для лучшей работы аккумулятора необходимо сме­нять электролит один-два раза в неделю.

Простейший свинцово-поташный аккумулятор

  Сухой свинцово-поташный аккумулятор очень лег­ко изготовить. Подберите какую-либо банку емкостью около пол-литра. Из сухого дерева сделайте круглую или прямоугольную болванку таких размеров, чтобы она заняла примерно половину банки. Сделайте два одинаковых мешочка 4 из фильтроваль­ной или газетной бумаги. Для этого деревянную болван­ку неплотно оберните четырьмя-пятью слоями бумаги, не применяя клея. Нижний край бумаги загните на торце болванки подобно тому, как это делается при завертыва­нии бумажки у конфет. Мешочки надо изготовить таких размеров, чтобы они, будучи вставленными в сосуд, плот­но прилегали к его стенкам и друг к другу. 
   Теперь приготовьте активную массу. Для этого возь­мите одну весовую часть свинцового глета или сурика в порошке, одну весовую часть графита в порошке и тща­тельно их перемешайте до получения однородной массы. Чтобы удобнее было обращаться со смесью, увлажните ее слегка электролитом (на 10 весовых частей смеси до­бавьте 1 весовую часть электролита), причем смесь не должна терять свойства сыпучести. 
   Подберите два угля от старых гальванических накальных элементов или дуговых фонарей и приступайте к сборке аккумулятора. Уложите на дно сосуда 20—30 прокладок 6 из газеты. В сосуд вставьте мешочки и заполните их активной мас­сой почти до краев, наблюдая за тем, чтобы не запачкать верхних краев бумажных мешочков. К верхним концам углей прикрепите металлические колечки с отводами. В центры мешочков вставьте угли слегка закругленным концом вниз, при этом угли должны доходить до дна мешочков. При вставке углей не следует сильно нажимать на них, чтобы не прорвать дно мешочка. Массу нельзя подвергать прессовке.
    Электролит приготовьте по следующему рецепту. Возьмите 10 весовых частей холодной прокипяченной во­ды и добавьте в нее 5 весовых частей поташа, все это тщательно перемешайте и наливайте электролит порция­ми в сосуд до тех пор, пока он не перестанет впитывать­ся. Спустя 1—1,5 часа, когда активная масса 1 поглотит почти все количество залитого электролита, его снова доливают. Чтобы активная масса прочнее связалась с углями аккумулятора, сосуд встряхивают, слегка посту­кивая его дном по столу. Если в сосуде окажется избыток электролита, его нужно отсосать пипеткой.
   Вставьте в активную массу по одной влажной спичке и залейте аккумулятор расплавленной смолой 2 или ва­ром. Когда смола затвердеет, выньте спички. В образо­вавшиеся отверстия неплотно вставьте деревянные пробочки — и аккумулятор готов.
    Теперь его надо зарядить. Средний зарядный ток для сухого аккумулятора 1 ам­пер на 1 кв. дециметр поверхности любого электрода, а разрядный ток в 5 раз меньше. Емкость достигает до 1,5 ампер-часа на 100 граммов веса аккумулятора. Внут­реннее сопротивление — от 0,08 до 0,15 ома на 1 кв. деци­метр любого электрода.
   Перед тем как приступить к зарядке аккумулятора, надо включить его в зарядную цепь. Один полюс аккуму­лятора соедините с плюсом источника зарядного тока, а другой полюс — с минусом источника через реостат. Пер­вый электрод аккумулятора обозначьте плюсом ( + ), а второй — минусом (—). Эта полярность должна строго сохраняться при эксплуатации и последующих зарядках аккумулятора. Зарядку следует прекратить, как только э. д. с. акку­мулятора достигнет 2—2,4 вольта. Перед каждой заряд­кой открывают пробочки и заливают по нескольку капель воды. Чтобы получить аккумуляторную батарею, необхо­димо изготовить несколько таких аккумуляторов и соеди­нить их последовательно.