Lampes d'eau salée de batterie en aluminium: principe de travail et précautions à utiliser

Principe de fonctionnement

Batterie en aluminium Les lampes d'eau salée génèrent de l'électricité par la réaction électrochimique entre l'aluminium et l'oxygène dans l'eau salée (l'électrolyte). Lorsque l'anode en aluminium entre en contact avec la cathode air, il subit une oxydation, libérant des électrons et formant des ions en aluminium. Les réactions chimiques impliquées sont les suivantes:

Dans cette réaction, l'aluminium (AL) réagit avec l'oxygène (O₂) et l'eau (H₂O) pour produire de l'hydroxyde d'aluminium (AL (OH) ₃), qui précipite comme un solide flocule. Au fil du temps, ces particules solides peuvent s'agréger pour former des structures cristallines plus grandes. Dans des conditions appropriées, l'hydroxyde d'aluminium peut déshydrater davantage pour devenir de l'oxyde d'aluminium (al₂o₃), résultant en un solide dur similaire au béton. Cette caractéristique permet au solide résultant de résister à une pression importante et à des forces externes.

Impact de l'utilisation d'électrolytes alcalins

Si l'eau salée est remplacée par un électrolyte alcalin (comme l'hydroxyde de sodium, le NaOH ou l'hydroxyde de potassium, KOH), les principes de fonctionnement et les processus de réaction différeront. Dans les environnements alcalins, la réaction entre l'aluminium et l'oxygène reste la principale réaction électrochimique. Cependant, en raison de l'environnement alcalin réduisant la couche de passivation sur l'aluminium, son activité électrochimique est améliorée. Les réactions dans un électrolyte alcalin peuvent être représentées comme suit:

Dans ce cas, l'aluminium réagit avec les ions d'hydroxyde (OH⁻) et l'oxygène pour produire des ions d'hydroxyde d'aluminium.

Phénomène d'évolution de l'hydrogène

Dans des environnements alcalins forts, l'aluminium peut subir une corrosion d'évolution de l'hydrogène, libérant de l'hydrogène gazeux. Les réactions chimiques sont les suivantes:

Impact de l'utilisation d'électrolytes alcalins

Si l'eau salée est remplacée par un électrolyte alcalin (comme l'hydroxyde de sodium, le NaOH ou l'hydroxyde de potassium, KOH), les principes de fonctionnement et les processus de réaction différeront. Dans les environnements alcalins, la réaction entre l'aluminium et l'oxygène reste la principale réaction électrochimique. Cependant, en raison de l'environnement alcalin réduisant la couche de passivation sur l'aluminium, son activité électrochimique est améliorée. Les réactions dans un électrolyte alcalin peuvent être représentées comme suit:

Ces réactions illustrent le processus d'évolution de l'hydrogène dans de forts environnements alcalins, ce qui peut entraîner une diminution des performances de la batterie.

Formation et durcissement solides

Dans les environnements alcalins, la concentration des ions d'hydroxyde d'aluminium peut devenir suffisamment élevée pour qu'elles précipitent et forment des particules solides. Au fil du temps, ces particules peuvent s'agréger en cristaux plus grands. Les causes de la solidification comprennent:

1. Précipitation et agrégation:

L'hydroxyde d'aluminium généré se précipite dans l'électrolyte et forme progressivement de plus grandes particules.

2. Conversion de déshydratation:

Dans certaines conditions, l'hydroxyde d'aluminium peut se déshydrater et se convertir en oxyde d'aluminium plus dur (al₂o₃), résultant en un solide très dur.

3. Impact environnemental:

l'environnement alcalin peut entraîner des structures plus denses dans le matériau solide qui en résulte, améliorant sa dureté.

Résumé

Ainsi, tout en remplaçant l'eau salée par un électrolyte alcalin entraîne des principes de fonctionnement et des processus de réaction similaires, l'influence de l'environnement alcalin sur l'activité de la corrosion d'évolution des métaux en aluminium et de l'hydrogène peut entraîner des différences dans les produits solides finaux et leurs caractéristiques. Ces changements peuvent améliorer l'efficacité de la réaction, mais également introduire des problèmes d'autorosion.

Considérations d'utilisation pour les lampes d'eau salée

1. Réactions chimiques:

Lorsque l'eau salée est ajoutée, la plaque d'aluminium réagit avec l'oxygène dans l'air pour générer de l'hydroxyde d'aluminium. Ce composé s'accumule au fil du temps et forme des particules solides qui peuvent éventuellement fusionner en masses plus grandes.

1. Consommation de plaques en aluminium:

s'il y a une grande quantité d'eau salée, toutes les plaques d'aluminium seront consommées; S'il y a moins d'eau salée, principalement les plaques inférieures seront consommées. Cela conduit à une épaisseur inégale parmi les plaques.

2. Impact des particules solides:

à mesure que les réactions chimiques se poursuivent, l'accumulation d'hydroxyde d'aluminium interne et la formation de particules solides augmenteront la pression sur les plaques d'aluminium.

3. Vérification de la flux:

il est recommandé de vérifier la fluidité de l'hydroxyde d'aluminium généré quotidiennement. Si la fluidité diminue considérablement, remplacez-la par de l'eau salée douce; Sinon, les particules durcies peuvent devenir difficiles à nettoyer.

5. Traitement post-usage:

s'il n'est pas utilisé dans les trois heures, vide immédiatement et rincez le L'intérieur de Saltwater Lamp , puis séchez-le dans une zone ventilée tout en le stockant dans un endroit frais et sec.

6. Phénomène de passivation:

Après plusieurs utilisations, l'eau salée résiduelle peut ne pas être complètement rincée, conduisant à la passivation à la surface des plaques d'aluminium. Lorsque de nouvelles eaux salées sont ajoutées, allumez d'abord la lampe pour la décharger; Cela perturbera la couche de passivation sur les plaques et restaurera le fonctionnement normal.

7. Longévité et caractéristiques écologiques:

Les lampes d'eau salée ont une durée de vie d'au moins 120 heures et peuvent être stockées jusqu'à 20 ans sans nécessiter une maintenance supplémentaire pendant le stockage. En tant que nouveau type de produit respectueux de l'environnement, ils conviennent à une utilisation en tant qu'éclairage d'urgence, outils pédagogiques ou charge des appareils électroniques dans divers contextes tels que les maisons, les hôtels, les scénarios de lutte contre les incendies, les voyages de pêche, les aventures de randonnée, les excursions en camping, etc. Les commandes sont les bienvenues!