Химические источники тока с литиевым электродом - Кедринский И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Технология изготовления источников тока с литиевым анодом также отличается своими особенностями. При работе с высокоактивным литием, энергично взаимодействующим с компонентами атмосферы, становится неприемлемым уровень сегодняшней технологии изготовления традиционных источников тока. Ведь в большинстве своём операции с литием должны проводиться в глубоко осушенной инертной атмосфере или, как минимум, в воздухе, осушенном до той же степени. Следовательно, возникает необходимость организации производства в специальных камерах или боксах с заданной температурой при высокой механизации и автоматизации процессов , (т. к. ручные операции затруднены, а в отдельных случаях невозможны) на качественно новом технологическом уровне. Это обеспечит получение нового типа высокоэнергоемких источников тока, потребность в которых вызвана реальной необходимостью сегодняшних требований.
Создание у нас в стране производства литиевых источников тока ~и ожидаемое их появление у потребителя в ближайшие годы делают актуальной задачу знакомства широкой инженерной общественности со свойствами и особенностями литиевых ХИТ. Однако информация о них разбросана по многочисленным периодическим изданиям. Накопленный за время исследований и разработок литиевых ХИТ материал требует обобщений, поскольку система v«литий-электролит-катодный материал» обладает рядом качеств, не имеющих аналогов у традиционных ХИТ. Все ,сказанное побудило авторов предпринять попытку такого обобщения научной и технической информации, которое позволило бы читателю составить основные представления о свойствах различных литиевых
8
ХИТ. Кроме основных авторов, в подготовке материалов и написании отдельных глав книги принимали участие В. П. Кас-сюра, Т. В. Кузнецова, А. А. Кавешников, В. П. Плеханов и Д. Н. Усачев, которым авторы выносят глубокую благодарность.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИТИЯ
Литий открыт в 1817 году шведским химиком Арфведзо-ном в минерале петалите. В 1818 году Деви впервые получил металлический литий разложением окиси лития электрическим током. Литий самый легкий металл. Его плотность в" значительной мере зависит от наличия примесей. ¦Плотность природного лития (изотопного состава 7,5% Li36 и 92,5% Ьіз7) при 20°С, определенная в работе [1], составляет р== 0,531 ± ±0,001 • 10~3 кг/м3. * Расчет кристаллографической плотности твердого лития дает значение 0,533•1O-3 кг/м3. •Экспериментальное значение плотности твердого лития 0,534-10~3, получившее в последнее время широкое распространение во мно- • гих справочниках, превышает расчетную плотность идеального кристалла лития, что авторами работы [1] объясняется присутствием в образцах примесей.
С повышением температуры происходит расширение твердого лития и,, следовательно, уменьшение его плотности.» Однако экспериментальных работ по определению зависимости рн-=f (t) для лития в литературе нет. •B табл. 1.1 представлены расчетные значения плотности твердого лития при различных температурах, полученные [2] по уравнению
р+~ 1 + 1,8-LO-4 ' 1 j
Таблица 1.1
Влияние температуры на плотность лития t, °С 25 50 75 100 125 150 175
р+.103 кг/м3 0,530 0,528 0,526 0,524 0,521 *0,519 0,517
Температура плавления лития при нормальном давлении, по данным разных источников, находится в интервале
9
179—186°С. Это различие объясняется главным образом тем, что исследуемый литий содержал различное количество примесей.
f Данные по удельной теплоте плавления лития в опубликованных работах также весьма разноречивы./ За достоверное значение удельной теплоты плавления следует принять AGnл = 418,2-103 Дж/кг.
ч Значения теплопроводности твердого лития, по данным работы [3], приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 Температурная зависимость теплопроводности лития
Температура, °С 0 19,75 101,25
Теплопроводность, Вт/м.К 71,0 72,5 71,9
Литий очень мягок и легко режется ножом, твердость его по минералогической шкале составляет 0,6. По сравнению с другими щелочными металлами твердость лития наибольшая, так как, вследствие малого атомного радиуса, литий обладает более прочной кристаллической решеткой. * Литий вязок и легко протягивается в проволоку, он пластичен и может быть прокатан в тонкие пластинки. Механические свойства лития близки к свойствам свинца, f Литий может обрабатываться прессованием и холодной прокаткой, не подвергаясь при этом упрочнению, так как температура рекристаллизации лития лежит ниже 20°С.*В обычных условиях предел прочности лития при растяжении составляет G0= 11,8 кг/см2, а относительное удлинение 6 = 50—70% [4]. " При низких температурах на механические свойства лития большое влияние оказывают полиморфные превращения, происходящие в металле как при охлаждении, так и в процессе пластической деформации. Литий обладает наименьшей сжимаемостью по сравнению с другими щелочными металлами.
% Модуль упругости лития при комнатной температуре равен Е = 4,9-109 Па. Давление истечения при 15—200C составляет 1,7 кг/мм2 [б].
• • Измерения электросопротивления твердого лития высокой
