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.