Мастерская: Элемент питания - самодельная батарейка и содовый выпрямитель +САМОДЕЛЬНЫЙ МЕДНО-КУПОРОСНЫЙ ЭЛЕМЕНТ.

  • Автор: Mamont
  • Опубликовано: 04 октября 2011, 16:44
  • Буэнос диас камрады, в особенности рукастые… На сайте както мелькала конструкция самодельной батарейки, но не совсем функциональной… А тут мне на глаза попалась книженция 1956го года (считавшаяся потерянной) так что спешу поделится парой конструкций…


    САМОДЕЛЬНЫЙ УГОЛЬНО-ЦИНКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ
    Простой элемент можно собрать в стеклянной пол-
    литровой банке из-под консервов, внутри которой поме-
    щают электроды — уголь и цинк. Положительный элект-
    род такого элемента делают из угольного стержня
    длиною .12 — 15 см, изготовленного из старого угля от
    проекционного, или кинофонаря. В крайнем случае
    можно применить уголь от старой батарейки для кар-
    манного фонарика или любого старого угольно-цинко-
    вого элемента.
    К угольному стержню с помощью хомутика и винта
    с гайкой прикрепляется гибкий провод. Угольный
    электрод устанавливают в центре мешочка, напол-
    ненного толченым углем, смешанным с перекисью
    марганца и нашатыря. Их можно приобрести в
    аптеке.
    Смесь заливают водой так, чтобы получилась густая
    кашица.
    Кашицу плотно набивают в мешочек, сшитый из
    плотной материи — бязи или холста. Диаметр мешочка
    5- 5,5 см. Длина его на 1 см короче длины угольного
    стержня.
    Отрицательный электрод изготовляют в виде цин-
    кового цилиндра без дна диаметром 6 —.6,5 см, рав-
    ным длине мешочка. К цинковому электроду припаи-
    вают гибкую проволоку длиною 15 — 20 см. Цилиндр.
    опускают в стеклянную банку, туда.же опускают мешо-
    чек. Чтобы мешочек не касался дна банки, на кото-.
    ром будут осаждаться нерастворившиеся частички
    -электролита, положите на дно банки прокладку, сде-
    ланную из двух перекрещенных палочек, пропитанных
    парафином. Между мешочком и цинком также вставьте
    несколько деревянных палочек, покрытых парафином
    или воском.
    Теперь элемент можно залить электролитом. Для при-
    готовления' электролита 120 граммов кристаллического
    нашатыря растворяют в 1 литре теплой воды. Остыв-
    ший раствор заливают вбанку и дают ему время
    (около полутора часов) впитаться в смесь мешочка,
    после чего раствор доливают так, чтобы электро-
    лит закрывал мешочек на1 — 1,5 см.
    .Сверху банку, в которуюпомещен элемент, закройте
    картонной или фанернойкрышкой. Для крышки вы-
    режьте два кружочка: один по внутреннему и один по
    внешнему диаметру банки и скрепите их- между со-
    бой. В крышке шилом сде-лайте два отверстия для
    вывода' проводов (рис. 20).Вместо стеклянной банки
    можно употребить глиняную или изготовить банку
    из цинка, но тогда ей удоб-нее придать не круглую,
    а четырехугольную форму.
    Если место закрепления
    хомутика будет окисляться, то следует снять хомутик,
    очистить уголь, снова закрепить хомутик и покрыть
    эту часть угля (вместе с хомутиком) воском или
    парафином.



    САМОДЕЛЬНЫЙ СОДОВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ
    Работа такого выпрямителя основана на односто-
    ронней проводимости тока от железной пластинки
    к алюминиевой, если их поместить в раствор соды.
    Выпрямитель собирают в стеклянной банке из-под
    консервов, в бутылке с широким горлышком или в гли-
    няном сосуде. Электроды изготовляют из листового
    железа и алюминия толщиною 0,5 — 1 мм.
    Для железного электрода вырезают пластинку ши-
    риною около 2,5 см и длиною — по высоте сосуда. Из
    . алюминия вырезают пластинку такой же длины, но
    шириною 1 см.
    Пластинки прикрепляют к деревянной крышке, сде-
    ланной из нетолстой дощечки или фанеры, Для крышки
    вырезают две круглые дощечки: диаметр одной на 1—
    1,5 см больше диаметра отверстия банки,, а другой,
    наоборот, меньше на О,5 — 1 см, чем отверстие банки.
    Обе~дощечки сколачивают гвоздиками. Края крышки
    выравнивают напильником или наждачной бумагой
    (шкуркой).
    Посредине крышки на расстоянии 3 см друг от
    друга ножом прорезают два отверстия, равные ширине
    пластинок. В отверстия пропускают верхние концы
    пластинок так, чтобы нижние не касались дна банки.
    Выведенные наружу концы отгибают под прямым
    углом в разные стороны. Предварительно в них ши-
    лом или гвоздем пробивают по два отверстия для шу-
    . рупов.
    Каждую из пластинок прикрепляют к крышке двумя
    шурупами. Ближний к сгибу шуруп, служащий для
    крепления, сразу завинчивают до конца, а другой
    предназначен для подключения соединительных прово-
    дов, — под его головку нужно положить шайбу.
    Теперь банку можно наполнить электролитом. Для
    этого налейте в банку воду (если есть, лучше
    дистиллированную) и приготовьте насыщенный раствор
    питьевой соды.
    При составлении электролита для лучшего раство-
    рения соды рекомендуем воду все время мешать или
    взбалтывать легким встряхиванием банки. Соду можно
    приобрести в любой аптеке или аптекарском магазине.
    Для раствора понадобится 20 — 25 граммов нормальной
    питьевой соды.
    После приготовления электролита крышку с при-
    крепленными к. ней электродами надевают на банку, и
    сборка выпрямителя закончена.
    Для работы выпрямитель включают последовательно
    с приборами, применяемыми для опыта. Как это сделать,
    показано на рисунке- 28.
    Выпрямитель хорошо работает при непродолжитель-
    ных включениях по 10 — 15 минут, после чего требует
    кратковременного перерыва — выключения на 5 — 7 ми-
    нут. При продолжительных включениях без перерыва
    электролит может нагреться и выпрямление прекратится.
    При работе нужно учитывать, что ток; проходящий
    через выпрямитель,.теряет примерно половину своего
    первоначального напряжения,
    При изготовлении выпрямителя в бутылке пластинки
    (электроды) прижимают пробкой, а на выходящих на-
    ружу концах укрепляют зажимы. Проследите за тем,
    чтобы пластинки в таком выпрямителе не соприкасались
    друг с другом.

    ВЫПРЯМИТЕЛЬ-РЕОСТАТ
    Электролитические выпрямители нашей конструкции
    удобны и тем, что их можно использовать как реостат.
    Сопротивление такого реостата для снятия тока боль-
    шей или меньшей силы можно изменять, уменьшая или
    увеличивая расстояние между электродами внутри
    банки, или выдвигая одну из пластин наружу.

    Добавлю копипаста…

    САМОДЕЛЬНЫЙ МЕДНО-КУПОРОСНЫЙ ЭЛЕМЕНТ.


    Ниже описана подробная информация по изготовлению самодельного медно-купоросного элемента, а моя сборка, это быстрая, грубая сборка, которая наглядно показывает работу медно-купоросного элемента.Как видно из фото элементы сделаны по ниже описанной схеме, но с грубыми нарушениями, но как показала практика, и такие элементы объединенные в батарею, способны питать светодиодные фонари и заряжать мобильные телефоны.В этой самодельной конструкции из-за недоступности чистого цинка, применён алюминиевый электрод, но э.д.с.алюминия ниже чем у цинка, составляет 0,6 В, то есть одна банка даёт 0,6 вольт, из-за этого прибор состоит не из 4-х банок, а из 6-ти, чтобы получить 3,6 вольт.

    При испытании данного прибора не было никаких измерительных приборов, но как видно из фото, прибор свободно обеспечивает свечение 12-ти светодиодов-ток потребления 200мА, и заряжает мобильный телефон-ток потребления 400мА.
    При испытании элемент зарядил батарею телефона ёмкостью 750мА за 1,40 минут.
    Примерные технические характеристики батареи элементов, состоящей из 6-ти банок, емкостью 0,33л.: 3,7Вольт, ток замыкания около 500мА, ёмкость 25-30А/ч.

    В ходе испытания батарея элементов стабильно проработала на одной столовой ложке купороса около 100 часов при токе разряда примерно 200мА/ч, сейчас прибор так-же работает, но сила тока значительно меньше и составляет около 80мА/ч, купорос практически истрачен, таким образом если посчитать, то можно определить, сколько времени вообще элементы проработают на определённом количестве купороса, питая определенные приборы.

    ПОРЯДОК ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

    В ЭТОЙ КОНСТРУКЦИИ В КАЧЕСТВЕ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ, АЛЮМИНИЕВЫЕ БАНКИ (ПИВНЫЕ), И ДРУГИЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ АЛЮМИНИЯ, ЕСЛИ БУДУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ АЛЮМИНИЕВЫЕ БАНКИ, ТО ИХ НУЖНО ТЩАТЕЛЬНО ЗАЧИСТИТЬ ОТ ЗАЩИТНОГО, ВНУТРЕННЕГО СЛОЯ, И ВНЕШНИХ НАДПИСЕЙ, ТАК КАК ОНИ НЕ ПРОПУСКАЮТ ТОК.

    МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ С МЕДНЫМ КУПОРОСОМ.

    Эти элементы чаще всего применялись для питания радиолюбительской аппаратуры, так как они наиболее просты в изготовлении, и обладают устойчивым напряжением по сравнению с другими химическими источниками питания, и практически почти не поляризуются.Кроме того они очень дёшевы и удобны в эксплуатации.Благодаря этим качествам они получили широкое распространение и применение в радиолюбительской среде прошлых лет.Сейчас же когда портативная электроника стала очень экономична, такие химические источники питания могут обеспечивать, как зарядку телефонов, фонарей, к примеру на даче, так и автономное, длительное питание КПК, телефонов, светодиодных фонарей, светильников.Простейшие медно-купоросные элементы собираются обычно в среклянных банках объемом в 0,5-1 литр.

    ПОРЯДОК ИЗГОТОВЛЕНИЯ.
    Сначала внутренняя поверхность банки обмазывается вазелином или салом на расстоянии 3-4 сантиметра от верхнего края банки, это делается для того чтобы предупредить выползание кристаллов солей из сосуда элемента.Далее из тонкого листа меди, или латуни или свинца изготавливается цилиндр по внутреннему диаметру и высоте банки.Далее в цилиндре надо с одной стороны сделать двойные прорези на глубину 4-5 мм., и получившиеся скобки загнуть наружу, для того что-бы цилиндр весел на них, на горлышке банки, не доходя до дна банки на 5 см., после изготовления припаять к нему медный провод, это и будет (+).Далее изготавливается диафрагма, диафрагма изготавливается из картона, делается цилиндр из картона по длине банки, или короче банки на 5 см., а потом к нему пришивается нитками картонное дно, так что-бы не оставалось щелей, а места сшивки пропитываются горячим парафином чтобы герметизировать дно от вытекания жидкости.Далее на цилиндр плотно наматывают несколько слоёв пергамента или газетной бумаги, предварительно вымоченного в солёном растворе, чтобы не оставалось воздушных прослоек, а после получившейся «стакан» плотно обшивается обёрнутой в несколько слоёв тканью, для механической прочности.Потом на верх диафрагмы наклеивают или пришивают кольцо, чтобы стакан не проваливался, и места крепления обмазывают горячим парафином, в кольце делают отверстие, через которое в банку наливается вода и вставляется мешалка для помешивания купороса.Потом в диафрагму надо налить раствор поваренной соли и оставить на несколько часов, правильно собранная диафрагма не должна подтекать, а её поверхность должна быть всего-лишь влажной.далее по внутреннему диаметру диафрагмы изготавливается из листа цинка цилиндр к нему припаивается медный провод который будет служить (-), цинковый цилиндр должен свободно входить в диафрагму, но при этом быть как можно ближе к её стенкам, то есть ближе к медному цилиндру, чтобы уменьшить внутренне сопротивление, и соответственно повысить эффективность.
    СБОРКА ЭЛЕМЕНТА.
    В чистую банку, если 0,5л., насыпают столовую ложку медного купороса, вставляют мешалку, а потом устанавливают диафрагму, наполненную раствором поваренной соли, после в то отверстие, которое для мешалки, в банку наливается вода, а за тем вставляется в диафрагму цинковый цилиндр, после сборки элемент полностью готов к работе, остаётся соединить элементы последовательно, как обычные батарейки, и питать и заряжать приборы.Применение пористой диафрагмы обусловлено разделением электролитов, тоесть разделением кристаллов купороса, и соляного раствора от смешивания, иначе купорос бурно вступает в реакцию и слишком быстро расходуется, даже когда элемент не используется, а через диафрагму расход купороса равномерен и экономичен, что обеспечивает долгую работу источника тока-гальванического элемента…

    Удод за элементом заключается в периодической заправке купороса, смене электролита и очистке от окисления электродов. При потреблении тока около 600мА(сотовый телефон), батарея состоящая из 4-х пол-литровых элементов элементов проработает на одной заправке купороса(4 стол.л.) около месяца, при условии использования его каждый день около 6 часов..При падении мощности периодически мешалкой надо взбалтывать медный купорос.За время работы в течении месяца израсходуется около 100г.купороса, и 40г. цинка,

    примечание.если заменить цинк на алюминий, то элементов надо не 4 или 5, а 6 или 7, соединенных последовательно, так как э.д.с. алюминия ниже чем у цинка, и состовляет 0,4-0,6V…
    Взято отсюда.
    soliaris2010.narod2.ru/dobicha_elektroenergii_-primitivnii_istochnik_.html
    • +17

    Комментарии (16)

    avatar

    04 октября 2011, 16:45
    Комментируем, предлагаем применение…
    • v
    • 0
    avatar

    04 октября 2011, 17:13
    +50.84 Sheharg — Рязань
    что меня всегда радует в таких рецептах так это
    Положительный элект-
    род такого элемента делают из угольного стержня
    длиною .12 — 15 см, изготовленного из старого угля от
    проекционного, или кинофонаря. В крайнем случае
    можно применить уголь от старой батарейки для кар-
    манного фонарика или любого старого угольно-цинко-
    вого элемента.

    а о том где взять цинковую составляющую ни слова нет) как будто на деревьях растет)
    • v
    • +1
    avatar

    04 октября 2011, 17:17
    а о том где взять цинковую составляющую ни слова нет) как будто на деревьях растет)

    Цинка дофига в различных механизмах и аппаратуре… к примеру, карбюраторы как правило из цинкового сплава…
    avatar

    04 октября 2011, 19:56
    +50.84 Sheharg — Рязань
    не, я то знаю где и откуда все это достать. просто поражают люди составляющие подобные рецепты. либо вообще не указывать либо тогда уж указывать источники и первого и второго компонента. а по рецепту собственно — пока (теоретически) не вижу изъянов. похоже на современные батарейки. но надо попробовать на практике
    avatar

    04 октября 2011, 20:02
    просто поражают люди составляющие подобные рецепты.

    Ну знаешь, там нет например пластин из вспененного вольфрама обработанного девственницами в космосе…
    Кстати я учёл твои пожелания, и добавил более простой вариант, с использованием алюминия (кстати можно использовать вместо цинка в первой конструкции)
    А статью я не составлял, а сканировал с первоисточника…
    Согласно комментам буду подправлять и дополнять…
    avatar

    05 октября 2011, 21:45
    +50.84 Sheharg — Рязань
    да, интересненько получается. надо поковыряться где то у меня купорос валялся.
    avatar

    04 октября 2011, 18:22
    Вот нагуглил эти конструкции с некоторыми дополнениями и подробностями…
    www.chemfiles.narod.ru/hit/elem2.htm
    mpg.susu.ru/_iz_lamp/index.php?page=2db4dfb2c04113097455bba68b026a4a
    • v
    • 0
    avatar

    04 октября 2011, 18:48
    Добавил в статью копипаста, с заменой цинка алюминиевыми пивными банками…
    кстати сайтик рекомендую…
    soliaris2010.narod2.ru/index.html

    • v
    • +2
    avatar

    04 октября 2011, 19:21
    +140.81 Dmkdok — Санкт-Петербург
    Неплохой сайтик
    Спасибо!
    avatar

    04 октября 2011, 20:41
    +30.45 Shurik — Москва
    из цинка делают тюбики для зубной пасты, кремов и т.п
    • v
    • 0
    avatar

    10 октября 2011, 22:04
    +56.10 surgik — Днепропетровск
    Что то мне кажется что то не цинк!
    Иначе бы предохли уже все.
    алюминий.
    avatar

    10 октября 2011, 22:15
    А чем тебя цинк то не устраивает? И с какого хрена передохнуть то должны???
    avatar

    05 октября 2011, 20:15
    +38.76 vlad_f — Алматы
    спасибо, интересно!
    я бы только не стал латунь на анод пускать, доказать не могу, но ж*ой чую что это будет не самое лучшее решение, в связи с наличием в латуни цинка. да, и часть пивных банок делается из железа, надо проверять магнитом.
    • v
    • +1
    avatar

    05 октября 2011, 20:23
    Чистый металл конечно лучше, но работать будет…
    Даже оцинковка будет работать, но только до растворения цинка…
    В любом случае ничего не мешает сделать запас металлов и реактивов сегодня, благо храниться они могут десятилетиями…
    avatar

    11 октября 2011, 18:10
    Хе!
    Если уж совсем цивилизация того, замучила, что докатились до таких бойскаутских штучек, то возьмите полоски алюминиевой и медной фольги, между ними полоску туалетной бумаги, посыпьте солью и заверните в трубочку. Веса — граммы. В случае БП — просто добавь воды, и элемент готов. Кстати, такие существуют и в промышленном изготовлении. В армии видел ;)
    • v
    • +1
    avatar

    11 октября 2011, 18:15
    Ну не всё так просто, в армейских эллементах немного другой конструктив и короткое время работы…
    Но в любом случае-конструктив приветствуется…
    Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.