Как сделать металло-воздушную батарею на соляном растворе

Как сделать металло-воздушную батарею на соляном растворе

Одним из авторов под псевдонимом «Oborotez» был предложен вариант, как можно сделать простейшую и мощную батарею, которая может работать на соляном растворе. От такой батареи можно зарядить мобильный, включить радио, осветительные приборы и многое другое. Знание принципа работы такой батареи точно никогда не помешает тем, кто занимается туризмом.

Материалы и инструменты для создания батареи:
— металлы для создания гальванической пары (магний и медь);
— поваренная соль;
— вода;
— корпус от старого аккумулятора;
— сода;
— тиски;
— ножовка;
— мультиметр;
— светодиоды и другие потребители для проверки батареи.

Шаг первый. Подготовка корпуса
В качестве корпуса для новой батареи автор использовал пластиковый корпус аккумулятора от скутера. Старые аккумуляторы можно забесплатно взять в тех местах, где занимаются ремонтом скутеров. В первую очередь с аккумулятора нужно аккуратно слить кислоту. При этом нужно быть крайне осторожным, так как при попадании на кожу кислота вызывает ожог. Чтобы нейтрализовать кислоту используют соду. Также в конце процедуры лучше всего помыть руки водой с растворенной содой.

Что касается магния, то здесь все немного сложнее. Сталь, с высоким содержанием магния можно найти в старых немецких авто, также много магния содержится в корпусе двигателя автомобиля «Запорожец». Если таковых элементов не имеется, то отлично подойдут элементы от Водогреек. Их еще называют Магниевые аноды.

От анодов нужно отрезать лишние штыри, а сами аноды разрезать на де части, в итоге из трех анодов получится шесть небольших.

Шаг третий. Сборка батареи
Теперь нужно взять медную проволоку и смять ее так, как на картинке. Чем больше будет проволоки, тем больше будет площадь контакта, и как следствие выше сила тока. Далее медная проволока подключается последовательно с магниевыми анодами и укладывается в отсеки корпуса аккумулятора. При этом медь будет образовывать положительный потенциал, а магний отрицательный. На заключительном этапе емкость заливается соленой водой. Если вода будет теплой, это хорошо, так как сила тока при этом также возрастет.

Социальная сеть «Мир науки,техники, медицины и образования» создана для того, чтобы объединить всех ученых, разработчиков,промышленников,преподавателей,учителей, студентов , школьников и просто умных и грамотных людей, дать им возможность заниматься любимым творчеством и получать достойную оплату своего труда, получать необходимые знания, делиться опытом друг с другом. Пользователи портала имеют возможность заявить о себе всему миру на 12 мировых языках, добавлять новости,размещать свои статьи согласно классификатору УДК, вести свой блог, писать посты, писать рецензии на размещенные на сайте статьи, объединяться в группы по интересам, создавать временные и постоянные творческие коллективы. Размещать на торговой площадке свою интеллектуальную собственность- литературу, программное обеспечение, видеоуроки,патенты, ноу-хау, торговые марки, авторские права, конструкторско-технологическую документацию. Размещать информацию о технологических мощностях вашего производства и искать изготовителей, которые смогут изготовить продукцию по вашим чертежам. Размещать информацию о станках,оборудовании,приборах,компьютерах и т.д. Размещать свои фото и видео альбомы, ограничивая или открывая к ним доступ пользователей. Гибкая реферальная партнерская программа позволяет вам зарабатывать до 18% от дохода тех пользователей портала, которых вы привели и зарегистрировали по вашей реферальной ссылке. Если Вы заинтересованы в развитии данного проекта, просим Вас всеми доступными способами размещать ссылки на наш проект на всех доступных Вам ресурсах, в новостях, на досках объявлений, форумах, приводить на сайт своих друзей по реферальным ссылкам в вашем профиле пользователя и зарабатывать на этом деньги. Это сделает наш проект популярным и даст пользователям возможность расширить свой круг знакомств в интеллектуальной и производственной сферах.Теперь у нас есть собственная энциклопедия- словарь, которую могут дополнять и редактировать сами пользователи, при чем на нескольких языках.

• Лента блогов
• Сделай сам
• Самодельная металло-воздушная батарея на соляном растворе

Самодельная металло-воздушная батарея на соляном растворе

Одним из авторов на просторах интернета был предложен вариант изготовления самодельной простой,но достаточно мощной батареи на соляном растворе.

От такой батареи можно зарядить мобильный, включить радио, осветительные приборы и многое другое. Знание принципа работы такой батареи, точно, не помешает тем, кто занимается туризмом.

Материалы и инструменты для создания батареи:

— металлы для создания гальванической пары (магний и медь);
— поваренная соль;
— вода;
— корпус от старого аккумулятора;
— сода;
— тиски;
— ножовка;
— мультиметр;
— светодиоды и другие потребители для проверки батареи.

Процесс изготовления:

1 Шаг.

Выбор и подготовка корпуса.

В качестве корпуса для новой батареи автор использовал пластиковый корпус аккумулятора от скутера ( можно в принципе использовать корпус от любого аккумулятора). Старые аккумуляторы можно попытатться бесплатно взять в тех местах, где занимаются ремонтом скутеров. В первую очередь с аккумулятора нужно аккуратно слить кислоту. При этом нужно быть крайне осторожным, так как при попадании на кожу кислота вызывает ожог. Чтобы нейтрализовать кислоту используют раствор соды( щелочь). Также в конце процедуры лучше всего помыть руки водой с растворенной содой.

2 Шаг .

Подготовка гальванической пары

В качестве гальванической пары используется два таких металла как медь и магний, так как именно в таком случае получается получить максимальный ток и напряжение в 1.2-1.4 Вольта. Что касается меди, то ее найти не составит труда, для этих целей отлично подойдет медная проволока, только с нее необходимо убрать лаковое покрытие, иначе батарея работать не будет.

Что касается магния, то здесь все немного сложнее. Сталь, с высоким содержанием магния можно найти в старых немецких авто, также много магния содержится в корпусе двигателя автомобиля «Запорожец». Если таковых элементов не имеется, то отлично подойдут элементы от электрических нагревательных баков. Их еще называют Магниевые аноды Рис.1.

От анодов нужно ножовкой по металлу отрезать лишние штыри, а сами аноды разрезать на две части, в итоге из трех анодов получится шесть небольших Рис.2.

Рис 1. заготовки магниевых электродов Рис.2 Магниевые электроды после обрезки

Рис.3 Медные и магниевые электроды,собранные в батарею

3 Шаг .

Сборка батареи

Теперь нужно взять медную проволоку и смять ее так, как на рис.4 . Чем больше будет проволоки, тем больше будет площадь контакта, и как следствие выше сила тока. Далее медная проволока подключается последовательно с магниевыми анодами и укладывается в отсеки корпуса аккумулятора. При этом медь будет образовывать положительный потенциал, а магний отрицательный. На заключительном этапе емкость заливается соленой водой. Если вода будет теплой, это хорошо, так как сила тока при этом также возрастет.

Рис.4 Собранная батарея

4 Шаг

Тестирование батареи

Вот и все, батарея собрана, можно переходить к тестированию. При подключении мультиметра у автора появился результат в 7.7 Вольта, что довольно неплохо, а ток короткого замыкания составил 70 мА. Силу тока можно регулировать путем манипуляций с пластинами. Экспериментальным путем удавалось достигать тока в 150 мА. Чем ближе они будут расположены и чем больше будет их площадь, тем больше энергии будет выдавать батарея.
От такой батареи без проблем загораются ярким светом два светодиода по 0.2 Ватта.

Посолил, поперчил – электричество получил!

Почему оказалась ненужной необычная батарейка, над созданием которой трудился советский космический НИИ ?

— Металло-воздушные АККУМУЛЯТОРЫ известны в мире уже не один десяток лет, рассказывает ученый НПО «Квант» Сергей Кириллович Бычковский.

— Наша же задача была сделать не металло-воздушный аккумулятор, а металло-воздушную БАТАРЕЮ — источник тока, который бы не требовал предварительной зарядки, а производил энергию сам!

При этом была поставлена цель не использовать химию, вроде щелочей и кислот — чтобы батарея была пригодна для использования в быту и обслуживания обычным человеком. Поэтому этого в качестве электролита мы решили использовать безопасный раствор заурядной поваренной соли.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

В контейнер с жидким электролитом (раствором обычной пищевой соли) погружены две пластины-электроды. Анод – металлическая пластина, из алюминия или магния, и катод – сложная пористая углеродная нано-структура. При этом катод образует собой одну из стенок батареи, и обладает необычным свойством – пропускает внутрь необходимый для работы батареи воздух, но не выпускает наружу электролит! В процессе работы металл анода постепенно растворяется до полного исчезновения, превращаясь в гидрооксид и водород. Таким образом, в результате электрохимического растворения металлического анода в батарее генерируется электроэнергия.

Чтобы запустить батарею, нужно ее открыть, налить в нее солевой раствор и опустить аноды, закрепленные на крышке. Буквально через несколько секунд пойдет ток.

Источник тока работает, пока аноды полностью не растворятся. На одном комплекте анодов батарея, размером с автомобильный аккумулятор способна около суток непрерывно выдавать ток 10 ампер при напряжении 12 вольт. (При прерывистом потреблении – гораздо дольше)

Этого хватит для работы освещения, зарядки и питания разной аппаратуры и многого другого в каком-нибудь автономном лагере – военных, спасателей, рыбаков, егерей. После чего нужно просто установить новые аноды, вылить отработанный электролит и залить соленую воду снова. Причем, выливать электролит можно. прямо в реку или озеро – при использовании алюминиевых или магниевых анодов он экологически безвреден! Нечто подобное люди даже. употребляют внутрь – аналогичный состав у альмагеля, известного желудочного лекарства!

ПОЧЕМУ БАТАРЕЯ ОКАЗАЛАСЬ НИКОМУ НЕ НУЖНА?

В НИИ изготовили батарею, взяли большую четырехвесельную лодку, псковский лодочный электромотор (в советское время производился такой!), и всей лабораторией отправились кататься на водохранилище. Батарея показала себя, как нельзя лучше. После чего один из сотрудников лаборатории, заядлый рыбак, взял с собой несколько таких источников тока в многодневную поездку на озеро Селигер – для освещения лагеря, питания лодочного мотора и прочих целей. Это тестирование должно было подтвердить достигнутый успех, но все пошло не так, как ожидалось.

Рыбак вернулся из поездки злой и недовольный, с твердым убеждением. что такие источники тока обычным людям не нужны! Лабораторное конструирование и реальная, «полевая» эксплуатация, как выяснилось, две большие разницы.

Как он выразился, владельца такой батареи видно издалека – по перепачканным белым цветов штанам и красным от ожогов рукам! Перезарядка батареи, с заменой анодов и сливом отработанного электролита – адское дело. Электролит в процессе работы становится щелочью — хотя и очень слабой, но все же щелочью, которая раздражает кожу рук, заставляя ее краснеть. Менять его – непременно перепачкаться, как не осторожничай, но самое главное – отработанный электролит некуда девать! Несмотря на его экологичность и возможность сливать жидкость фактически прямо в водоем, делать это нереально. Огромное пятно белой жижи выглядит жутко, и соседям-рыбакам не докажешь, что это безвредно для воды — наверняка настучат по голове за такие проделки!

Как ни странно, на сегодняшний день эти необычные батарейки оказались практически никому не нужны. Великолепно работающая система хотя и производится периодически по заказу военных и прочих структур, которые нуждаются в аварийных автономных источниках энергии, но в мирной жизни спроса не нашла. И это несмотря на то, что на сегодняшний день квантовцами даже решена проблема утилизации электролита — продукты распада анодов скапливаются и выбрасываются в удобных одноразовых мешках, как это сделано в пылесосах, после чего электролит сливается не в виде мерзкой густой белой субстанции, а почти что чистый.

Как легко сделать батарейку

Батарейка является химическим источником электрического напряжения. Все имеющиеся в продаже элементы питания имеют похожие принципы действия. Положительный вывод изделия изготавливается из марганца или лития, отрицательный – из цинка или алюминия. Собрать батарейку своими руками можно из простых материалов.

Самодельная батарейка из подручных средств

Изготовить элемент питания можно из материалов, свойства которых похожи на характеристики используемых в промышленных условиях веществ.

Из лимона

В роли электролита выступает кислота, содержащаяся в соке фрукта. Электроды делают из тонкой проволоки, гвоздей или игл. Железный элемент является анодом, медный – катодом. Лимон разрезают пополам и помещают в небольшую емкость (банку или стакан). Провода соединяют с электродами, зачищенные концы вводят в мякоть фрукта на расстоянии 1 см друг от друга.

С помощью мультиметра измеряют напряжение, подаваемое самодельным гальваническим элементом. Если оно недостаточно высокое, несколько лимонных батарей соединяют последовательно.

Банка с электролитом

Используя этот метод, можно собрать устройство, напоминающее первый в мире аккумулятор. Электроды изготавливают из меди и алюминия. Элементы должны иметь большую площадь. Алюминиевый электрод соединяют с проводом с помощью зажима или болта, медный – припаивают. Детали погружают в банку на небольшом расстоянии друг от друга. Для фиксации применяют крышку с отверстиями. В качестве электролита используют такие составы:

1. Нашатырь. Вещество смешивается с водой в соотношении 1:2. Использовать нашатырный спирт в качестве электролита нельзя. Подходящее вещество (хлористый аммоний) имеет вид белого порошка без запаха. Его используют в качестве удобрения или флюса для пайки.
2. Раствор серной кислоты. Вещество смешивают с водой в соотношении 1:5. Нельзя наливать кислоту первой. В таком случае добавляемая вода закипает, брызги попадают на кожу и одежду человека.

Раствор наливают в стеклянную емкость так, чтобы расстояние до краев банки составляло не менее 2 мм. С помощью мультиметра замеряют сопротивление и вычисляют нужное количество батарей. Принцип действия самодельного элемента сходен с таковым у солевого источника питания.

Медные монеты

Электроды изготавливают из алюминия и меди, в качестве электролита используют уксусную кислоту 9%. Монеты очищают от загрязнений, выдерживая в уксусе. Из картона и фольги вырезают кружки. Картонные изделия вымачивают в растворе уксусной кислоты, они должны впитать электролит. Из кружков и монет выкладывают столбик.

Первой кладется картонная деталь, второй – из фольги, третьей – монета. К крайним элементам заранее подсоединяют провода. Вместо пайки кабели можно прижать к металлическим деталям и заклеить скотчем. При эксплуатации батарейки монета становится непригодной. Не стоит изготавливать источники питания из ценных изделий.

Батарейка в пивной банке

Отрицательным выводом является корпус алюминиевой емкости, положительным – графитовый стержень. Также потребуются угольная пыль, пенопласт, вода, парафиновые свечи и соль. Верх банки снимают, из пенопласта вырезают кружок, который вставляют в емкость. Заранее проделывают отверстие для стержня. Последний устанавливают в центральной части банки. Оставшееся пространство заполняют угольной пылью. Материал пропитывают водным раствором соли (3 ст. л. продукта на 0,5 л воды). Края банки заливают парафином.

Картошка, соль и зубная паста

Батарейка из картошки предназначена для разового использования. Ее применяют для получения искры путем замыкания проводов. Для изготовления элемента потребуется крупная картофелина, изолированные медные кабели, соль, деревянные палочки и зубная паста. Сборку выполняют так:

1. Картофель разрезают на 2 равные части. В одной половине формируют выемку, куда добавляют соль и пасту.
2. Ингредиенты перемешивают до однородной консистенции. Электролит должен заполнить углубление.
3. В другой половине картофелины проделывают 2 отверстия на расстоянии 1-2 см. Они должны совпасть с заполненным углублением.
4. В отверстия вводят зачищенные концы проводов, половинки совмещают. Провода должны погрузиться в состав.
5. Части картофеля закрепляют зубочистками. Через несколько минут кабели замыкают, высекая искру для разведения огня.

Пошаговая инструкция по изготовлению батарейки

Элементы питания цилиндрической формы высотой 50 мм легко изготавливаются в домашних условиях.

Необходимые материалы и инструменты

Перед началом опыта подготавливают такие материалы и инструменты:

• гофрированный картон;
• плоские шайбы из меди диаметром 1 см – 12 шт.;
• плоские шайбы из цинка диаметром 1 см – 15 шт.;
• очищенная вода;
• термоусадочная трубка;
• уксусная кислота 70%;
• поваренная соль;
• паяльник;
• емкости для приготовления растворов;
• мультиметр;
• наждачная бумага.

Зачистка шайб

В основе самодельного элемента питания лежит 11 медно-цинковых шайб, выдающих напряжение в 0,15 В. Детали должны участвовать в химических реакциях, поэтому их очищают наждачной бумагой. В результате получают ровную блестящую поверхность.

Подготовка электролита

Металлы создают электрический ток, однако для его проведения нужна среда. Электролит изготавливают из 120 мл воды, 4 ст. л. соли и 30 мл уксусной кислоты. Ингредиенты перемешивают и настаивают в течение часа.

Работа с картоном

Для формирования нужного расстояния между шайбами выкладывают кружки, вырезанные из гофрокартона. После нарезания материал пропитывают подготовленным на прошлом этапе раствором.

Растягивание трубки

Перед размещением медно-цинковых шайб трубке придают нужный диаметр. С помощью иглогубцев изделие растягивают на 10% от изначального размера.

Тестирование устройства

На медную шайбу накладывают пропитанный электролитом картон. Мультиметр переводят в режим постоянного напряжения. Черный провод подсоединяют к медной детали, красный – к цинковой. На экране прибора должно появиться значение 0,05-0,15 В. Этого достаточно для создании элемента питания из 11 токопроводящих компонентов.

Итоговая сборка батарейки

Элементы укладывают с соблюдением последовательности: медь – цинк – кусок картона. Каждую деталь выставляют перпендикулярно оси трубки. Для удобства шайбы вдавливают тонким стержнем. Установив последнюю деталь, самодельную батарейку сравнивают с заводской. При необходимости вводят дополнительную шайбу из цинка. Трубку прогревают, создавая подобие батарейки. Излишки удаляют.

Монтаж контактов

Прогретым паяльником приваривают к концам полученной конструкции точки из припоя. При установке в гнездо напаянные детали должны касаться контактов держателя батареи.