Először
1950-ben jelent meg a kereskedelemben egy a Lechlanche
elemhez hasonló, de elektrolitként
vezetőképesebb KOH oldatot tartalmazó elem. Ennek kisebb a belső ellenállása,
ezért nagyobb mértékű kisütést tesz lehetővé. alkáli elemek
Először
1950-ben jelent meg a kereskedelemben egy a Lechlanche
elemhez hasonló, de elektrolitként
vezetőképesebb KOH oldatot tartalmazó elem. Ennek kisebb a belső ellenállása,
ezért nagyobb mértékű kisütést tesz lehetővé.
Az alkáli elemek felépítése az ábrán látható:
1 - Acél ház / Nikkel-bevonatú
acél, amely a vegyi
anyagokat tárolja és mint pozitív gyűjtő pólus szolgál .
2 - Pozitív csúcs / Kidomborított fém
rész, amely az elem pozitív végét jelzi.
3 - Külső borítás / Műanyag borító,
amely az elem adatait és dekoratív nyomatot tartalmazhat.
4 - Elválasztó / Porózus nem-szövött rostos anyag, amely az elektródákat
elválasztja, az elektrolitot
tartja az elektródák
között.
5 - Elektrolit /
kálium-hidroxid (KOH) vizes oldata,
amely az ion áramlását
biztosítja az elemen belül.
6 - Katód / mangán-dioxid
és grafit, amely az elektronokat
felveszi a belső áramkörből.
7 - Anód / Porított
fémes cink, amely mint elektronforrás
szolgál.
8 - Anód kollektor /
Ónozott réz,
amely az elektronokat
az anódtól a külső áramkörhöz
vezeti.
9 - Tömítés/Szellőző / Fröccsöntött
műanyag tárcsa, amely a belső összetevőket
az elemen belül tartja és elengedi a belső nyomást,
ha az elem túlterhelődne.
Tulajdonságok
Feszültség:
1,5 volt (cellánként)
Anód: cink
(Zn) por
Katód: mangán-dioxid
(MnO2)
Elektrolit:
kálium-hidroxid oldat valamilyen gélszerű formában.
A Lechlanche elemeknél kisebb a belső
ellenállása
Az áramtermelő elektrokémiai folyamatok az alábbiak:
Zn + 2 OH- = Zn(OH)2 + 2 e-
2 MnO2 + H2O + 2 e- = Mn2O3 + 2 OH-
Az összesített reakció:
Zn + 2MnO2 -> ZnO + Mn2O3
Elméleti energiasűrűségük
kb. megegyezik a Lechlanche elemekével.
Drágábbak annál, de jobbak a tapasztalati értékeik, főleg nagyobb terhelés esetén.
További előnyük, hogy hosszabb ideig megőrzik kapacitásukat és kevésbé hajlamosak
az elektrolit "szivárgására".
Léteznek higany-oxid (higany-elem) vagy
ezüst-oxid (Ag2O) aktív katódot
tartalmazó alkáli elemek is.
Ezek mégdrágábbak, viszont nagyobb kapacitásúak.
Nehézfém tartalmuk miatt azonban erősen környezetszennyezőek
Alkalmazás
Elektronikus eszközök áramforrásai.
Nagyobb áramfelvételű eszközök pl. villanó lámpák (vakuk), elektronikus fényképezőgépek táplálására
is alkalmasak.
Az elektromos áramot
termelő elektrokémiai
folyamatokat bemutató animációk a Kémia rész galvánelem
címszavánál találhatók.