Leeliselement

Allikas: Vikipeedia

Leeliselement ehk leelismangaanelement on praegusajal kõige laiemalt kasutatav primaarelement, millel on tsinksüsielemendi ees mitmeid eeliseid.

Leeliselemendi ehitus: 1 ‒ nikeldatud terasplekist kest (pluss-väljaviiguga);
2 ‒ metallist voolujuht; 3 ‒ negatiivne elektrood; 4 ‒ separaator;5 ‒ positiivne elektrood; 6 ‒ kilekate; 7 ‒ ülerõhuventiil; ;
8 ‒ isoleervahek; 9 ‒ teraspõhi (miinus-väljaviik)
Erineva suurusega leeliselemendid ja 9 V patarei

Toodetakse peamiselt silindrilisi leeliselemente (vt primaarelement) ja nendest koostatud silindrilisi ja ristkülikulisi patareisid.

Ehitus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Leeliselemendi positiivseks elektroodiks (katoodiks) on elementi ümbritsev teraskest ja sellega elektrilises ühenduses olev mangaandioksiid (MnO2). Negatiivse elektroodi (anoodi) moodustab elemendi keskel paiknev terastihvtist voolujuht ning seda ümbritsev tsinkpulbri ja leelismetalli kaaliumi hüdroksiidi (KOH) pasta. Elektroode eraldab ioone läbilaskvast kiudainest separaator, mis on samuti immutatud elektrolüüdina toimiva kaaliumhüdroksiidiga. Normaalsel kasutamisel gaasieraldus puudub, seepärast saab elemendid valmistada hermeetilistena. Lühise korral või ülemäära kõrgel temperatuuril hoiab elemendi lõhkemise ära kaitseventiil, mille kaudu gaas eraldub.

Elektrokeemilised reaktsioonid[1][muuda | redigeeri lähteteksti]

Elektrokeemiliselt on leeliselement leeliselektrolüüdiga tsink-mangaandioksiidelement. Anoodil tsink oksüdeerub, loovutades elektrone (e); seejuures moodustunud tsinkhüdroksiid Zn(OH)2 laguneb tsinkoksiidiks ZnO ja veeks H2O:

Zn + 2OH → Zn(OH)2 + 2e;
Zn(OH)2 → ZnO + H2O.

Katoodil toimub reduksioonireaktsioon:

2MnO2 + H2O + 2e → Mn2O3 + 2OH.

Redoksreaktsiooni üldvalem:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e → 2e + ZnO + 2KOH + Mn2O3.

Seega elemendi kasutamisel leeliselektrolüüti KOH peaaegu ei kulu, nii et seda võib elemendis olla vähesel hulgal ja vastavalt saab suurendada mangaandioksiidi kogust.

Leeliselemendi võrdlus tsinksüsielemendiga
(tüüp AA)
[muuda | redigeeri lähteteksti]

Parameeter Mõõtühik Leeliselement Tsinksüsielement
Nimipinge V 1,5 1,5
Avaahelapinge (värskel elemendil) V 1,57 ‒ 1,63 1,6
Energiatihedus Wh/dm³ 350 150
Mahutavus (tühjendamisel pingeni 0,8 V) Ah 2,8 1,2
Sisetakistus Ω 0,15 0,5
Isetühjenemine (20 °C juures) % kuus 0,2 7
Jääkmahutavus
3-aastase säilitamise järel
 % >90 <10
Madalaim töötemperatuur °C −20 −10
Lekkekindlus Kõrge Piisav kuni halb
(eriti odavatel elementidel)
Tarbitud elektrihulga hind sent/Ah 8 – 45 17 ‒ 80

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Battery FAQ at www.powerstream.com