М. А. Боголепов
Как известно, для питания анодов ламп напряжение требуется уже во много раз большее, чем для питания нитей: при двухсеточных лампах оно может быть в 15—20 вольт, при обычных же лампах «микро» или Р—5 его приходится доводить до 60—80 вольт и более.
Ясно, что батарея в этих случаях должна состоять уже из большого числа отдельных аккумуляторов, что создает некоторые затруднения при их изготовлении.
Однако, принимая во внимание ничтожный расход тока в анодных цепях, обычно не превышающий 0,002—0,003 ампер (2—3 миллиампера) на каждую лампу, анодные аккумуляторы можно строить уже сравнительно малой емкости, а следовательно и весьма малых размеров, что в значительной степени облегчает их изготовление.
Так как аккумуляторы все равно нужно заряжать не реже одного раза в месяц, то если принять, что батарея работает в среднем на две-три лампы и по 4 часа в день, емкость батареи, а следовательно и каждого отдельного аккумулятора может быть не свыше 1 ампер-часа.
Такой емкостью будут обладать аккумуляторы с двумя решетчатыми пластинами размерами приблизительно в 12—15 см2 (например, 2 × 6 см или 2,5 × 6 см и т. п.), причем сборка их может быть произведена в небольших стаканчиках, пробирках и т. п.
Пластины, конечно, могут быть изготовлены по типу пластин аккумуляторов накала, описанных в № 24 «Р. В.», за 1928 г., т. е. в виде свинцовых решеток, заполненных активной массой, состоящей из свинцового сурика и свинцового глета, замешанных крепким раствором серной кислоты.
Однако для упрощения, можно изготовить пластины и несколько иных типов.
В тех случаях, когда зарядка аккумуляторов может производиться часто, например у себя на дому, гнаться за большой емкостью никакой нужды нет, и аккумуляторы могут быть изготовлены уже с простыми свинцовыми пластинами без активной массы.
Так как наибольшие затруднения для радиолюбителей при сборке анодной батареи составляет пайка соединительных частей пластин, то во всех случаях гораздо удобнее пластины изготовлять парные, т. е. уже с готовой соединительной частью; при этом одна половина будет составлять положительный полюс одного аккумулятора, вторая же — отрицательный полюс второго аккумулятора.
Для изготовления пластин берут листовой свинец толщиною в 1—2 мм или более и нарезают из него полоски такой ширины и длины, чтобы они свободно входили в приготовленные сосуды и чтобы изогнутые в виде буквы П полоски могли опираться на дно сосудов (см. рис. 1).
Чтобы увеличить, поверхность пластин, отчего зависит емкость простых пластин, оба конца их на высоту раствора в сосудах при помощи ножа, напильника или каким-либо иным инструментом исчерчивают бороздами или царапинами.
Иногда бывает трудно достать листовой свинец, особенно химически чистый. Тогда в крайнем случае можно воспользоваться, например, свинцовой оболочкой от звонкового кабеля, кусок которого всегда можно найти на рынке среди разного старья.
 |
||
| Рис. 1. | Рис. 2. | Рис. 3. |
Изготовленные пластины следует хорошенько промыть в крепком растворе серной кислоты, а затем, если считают необходимым увеличить емкость, протравить их в течение 10 и более часов в крепкой азотной кислоте или в крепком растворе хлорной извести.
После протравки пластины необходимо чрезвычайно основательно промыть в проточной воде, а затем уже их можно пустить в дело.
Чтобы получить пластины без активной массы, с наибольшей поверхностыо, их можно изготовить и в таком виде: из тонкого листового свинца нарезают длинные полоски шириною примерно 3—4 мм и каждую полоску сгибают в виде спирали, придавая всей спирали форму прямоугольной пластины, подобно тому, как это показано на рис. 2.
В крайнем случае поверхностные пластины можно сделать и из станиоля, но только станиоля свинцового или свинцовой фольги (например оболочка от чая).
Для придания свинцовому станиолю достаточной жесткости его следует наклеить на пропарафиненный картон или фанеру, вырезанные по форме пластин (рис. 3). Наклейку можно произвести при помощи парафина, приглаживая станиоль слегка нагретым утюгом или ножом.
Можно, наконец, поверхностные пластины сделать и литые, с массой тонких ребер, для получения возможно большей поверхности.
Как было сказано, решетчатые пластины с активной массой для анодных аккумуляторов могут быть изготовлены по типу решетчатых пластин аккумуляторов накала.
При этом решетки пластин могут быть как отлиты, так и непосредственно вырезаны из листового свинца толщиною 2—3 мм и более.
Для предотвращения выпадания активной массы ячейки решеток обязательно должны иметь уширения наружу или внутрь; для того же, чтобы избегнуть спайки соединительных частей, как и ранее, пластины следует делать парные, например, подобно тому, как указано на рис. 4.
Чтобы еще более предупредить возможность выпадения массы и, вместе с тем, увеличить ее количество, отчего зависит емкость аккумулятора, пластины можно изготовить следующим путем: из тонкого листового свинца, например в 1 мм, вырезают пластинки вдвое большей ширины, чем то требуется, среднюю их часть несколько срезают, оставляя узкую соединительную часть, на широких частях пластин пробивают много мелких отверстий (см. рис. 5).
 |
|||
| Рис. 4. | Рис. 5. | Рис. 6. | Рис. 7. |
После этого широкие концы с отверстиями несколько сгибают по длине, намазывают слоем активной массы толщиною 1—2 мм и, наконец, хорошенько сжимают, чтобы зажатая в середине масса уплотнилась также и в отверстия; свинец же по краям подбивают молотком, чтобы предупредить выпадание массы из промежутков.
Еще лучшие результаты можно получить, если достать соответствующего диаметра (например, в 1,5—2 см) свинцовую трубку с тонкими стенками, хотя бы оболочку от электрического кабеля.
Среднюю соединительную часть между пластинами следует соответственным образом вырезать, на концах же трубки по предыдущему пробивают мелкие отверстия, а затем трубки на концах набивают активной массой и несколько сплющивают для придания им вида пластин (рис. 6).
Можно, наконец, сделать решетки и из узких полосок свинца, согнув их, например, подобно тому, как показано на рис. 7.
После заполнения последних решеток активной массой их следует слегка расплющить молотком для предотвращения выпадания активной массы.
Можно, конечно, изготовить решетки пластин и любой иной формы.
Как было сказано, одна половина парной пластины будет составлять положительный полюс одного аккумулятора, другая же — отрицательный другого аккумулятора.
Для заполнения положительных пластин активную массу следует составить примерно в пропорции 100 г свинцового сурика на 35 г свинцового глета, замешав смесь в виде густого теста крепким раствором серной кислоты (1 объем кислоты на 2—3 объема воды).
Для заполнения отрицательных пластин, наоборот, свинцового сурика следует взять 35 г, свинцового же глета — около 100 г.
Заполнение пластин активной массой должно производиться возможно плотнее. После же заполнения пластины необходимо подвергнуть тщательной просушке в теплом месте в течение не менее суток.
Принимая среднее напряжение заряженного аккумулятора в 2 вольта, не представляет труда подсчитать, из скольких отдельных аккумуляторов должна состоять батарея, чтобы получить желательное напряжение.
Для получения, например, нормального напряжения в 80 вольт, необходимо будет изготовить 40 аккумуляторов.
При сборке батареи для предотвращения утечки аккумуляторы рекомендуется несколько отставлять друг от друга, например на 0,5—1 см, как указано на рис. 8; при этом пластины в каждом аккумуляторе должны находиться примерно на расстоянии 1 см одна от другой, в зависимости от чего соединительная часть и должна иметь определенную длину.
Монтаж всей батареи удобнее всего произвести в неглубоком ящике, на дне которого устанавливаются все аккумуляторы в определенном порядке, в несколько рядов. От конечных же пластин или полюсов батареи следует сделать отводы, и на них укрепить зажимы для проводов (см. рис. 9).
Чтобы пробирки не сдвигались, все дно ящика в промежутках между ними следует залить каким-либо смолистым веществом. Толщина слоя смолы должна быть не менее 1 см, благодаря, чему все пробирки окажутся крепко приклеенными к дну ящика.
В качестве электролита, как и во всех других случаях, служит раствор очищенной серной кислоты плотностью 21—22° по ареометру Боме.
Если серная кислота — кислота концентрированная, то для составления раствора необходимо будет взять примерно 1 объем серной кислоты на 4 объема воды (прокипяченной, остуженной).
Раствор наливается один раз навсегда, по мере же испарения следует доливать чистую воду с прибавлением не более 1 объема кислоты на 20—25 объемов воды.
Следует помнить, что при составлении раствора серной кислоты необходимо вливать серную кислоту в воду, но отнюдь нельзя лить воду в кислоту.