Серебряно-цинковый аккумулятор

Сере́бряно-ци́нковый аккумуля́тор — вторичный химический источник тока, аккумулятор, в котором анод состоит из оксида серебра Ag₂O₂ в виде спрессованного порошка, катод — из смеси оксида цинка и цинковой пыли, а электролит — из раствора химически чистого гидроксида калия плотностью 1,4 кг/дм³ без каких-либо добавок.

При разряде-заряде серебряно-цинкового аккумулятора протекает обратимая реакция:

${\displaystyle {\mathsf {Ag_{2}O_{2}+2Zn\rightleftarrows 2Ag+2ZnO}}}$

Отличается очень малым внутренним сопротивлением и большой удельной энергоёмкостью (150 Вт·ч/кг, 650 Вт·ч/дм³).

Одной из важнейших особенностей серебряно-цинкового аккумулятора является способность (при надлежащей конструкции) отдавать в нагрузку весьма большие токи (до 50 ампер на 1 А·ч ёмкости).

Из недостатков следует отметить высокую стоимость и малый по сравнению с другими типами аккумуляторов срок службы — не более 100 циклов заряда-разряда.

Применяется в авиации, космосе, военной технике, часах и др.

• Теоретическая удельная энергоемкость: до 425 Вт·ч/кг
• Практическая удельная энергоемкость: до 150 Вт·ч/кг
• Удельная энергоплотность: до 650 Вт·ч/дм³
• ЭДС: 1,85 В (рабочее напряжение 1,55 В)
• Рабочая температура: −40 … +50 °C

• высокая механическая прочность;
• возможность кратковременных разрядных режимов токами большой величины;
• малый ток саморазряда, что обеспечивает возможность длительного хранения аккумуляторов в заряженном состоянии (5—15 % в месяц) ;
• высокая удельная энергия, которая примерно в три-четыре раза превышает удельную энергию свинцовых аккумуляторов;
• самые экологически^{[источник не указан 2459 дней]} чистые среди аккумуляторов промышленной группы;
• малый вес и габариты;
• работает в широком диапазоне температур (−40 … +50 °C);
• высокая стабильность разрядных характеристик;
• не «боится» недозаряда, перерывов в заряде и глубоких разрядов.

• высокая стоимость;
• малый срок службы — меньше, чем в других системах количество циклов заряда/разрядa (до 100);
• длительное время заряда;
• повышенное газовыделение;
• не допускает перезарядов.

Набор серебряно-цинковых аккумуляторов общей массой около 50 кг (накальная батарея — 5 элементов СЦД-70, 140 А·ч, 7,5 В; анодная батарея — 86 элементов СЦД-18, 30 А·ч, 130 В) применялся для питания передатчиков первого искусственного спутника Земли, запущенного в СССР 4 октября 1957 года; непрерывная работа передатчиков продолжалась в течение 21 дня после запуска^[1]. Эти батареи составляли около 60 % массы спутника, который весил 83,6 кг.

Два серебряно-цинковых аккумулятора емкостью по 120 А⋅ч и напряжением 36 В применялись в лунных автомобилях, которые использовались для перевозки астронавтов по Луне в ходе программы «Аполлон». Максимальная теоретическая дальность пробега по Луне составляла 92 км. На практике самое большое расстояние преодолели астронавты «Аполлона-17», оно составило 36 километров.

Применяются в энергетических установках советских электрических торпед СЭТ-65, УСЭТ-80, СЭТ-72. В торпедах СЭТ-72 в качестве электролита используется морская вода.

1940‑е: исследованы пары Ag/AgCl‑Zn/ZnSO₄, выявлено высокое напряжение (~1,6 В) и хорошая энергоёмкость. 1950‑е: в США и СССР проведены эксперименты с серебряными электродами, покрытыми оксидом цинка, для повышения стабильности.

1965: компания Energizer (тогда часть Eveready) подала патент US 3 212 456 «Серебряно‑цинковый аккумулятор с гелевым электролитом», описывающий гелевый электролит на основе гидроксида цинка, снижающий утечку и увеличивающий срок службы. 1970‑е: первые прототипы использовались в космических спутниках США (например, в системе телеметрии NASA), где требовалась высокая надёжность при экстремальных температурах.

1980‑е: улучшены методы нанесения серебряных покрытий (плазменное осаждение), что снизило стоимость и увеличило плотность энергии до 150 Вт·ч·кг⁻¹. 1990‑е: введён электролит на основе гелевого полимера, позволяющий работать при температурах от –40 °C до +60 °C без деградации.

С 2000‑х годов Ag‑Zn аккумуляторы применяются в специализированных медицинских имплантатах, системах резервного питания для серверных ферм и в некоторых типах электроники для подводных аппаратов, где важны высокая энергоёмкость и устойчивость к коррозии.

• Анисимов М. М. 1.1. Источники электрического тока : [арх. 11 февраля 2017] // Физическая электроника: часть 1 ; часть 2.
• Романов В. В. Химические источники тока // Издание 2. — М., 1978. — 264 c.

• ГОСТ 15596-82. Источники тока химические. Термины и определения

В статье есть список источников, но не хватает сносок.

Без сносок сложно определить, из какого источника взято каждое отдельное утверждение. Вы можете улучшить статью, проставив сноски на источники, подтверждающие информацию. Сведения без сносок могут быть удалены.(27 января 2013)