Найти в Дзене

Герметичный никель-кадмиевый аккумулятор на Луне.

Что произойдет с никель-кадмиевым аккумулятором на Луне, в тех условиях, в которых по официальной версии, американские астронавты высаживались на поверхность нашего спутника?

Использовались данные аккумуляторы в приводе перемотки пленки камеры Хассельблад:

Все электропитание на при высадке астронавтов на Луну (сама посадка, ВКД) осуществлялось от аккумуляторов. В основном от серебряно-цинковых (это то же щелочной аккумулятор, как и никель-кадмиевый), и "по мелочи" от никель-кадмиевых. Другого выбора особо не было.

На командном и служебном модуле в качестве основного источника электроэнергии использовались топливные элементы.

Никель-кадмиевые аккумуляторы. Герметичные. Мое знакомство с ними произошло в далеком детстве, в 70-е и 80-е годы в виде вот таких герметичных элементов:

-2

Использовались они вот в таком фонарике:

-3

Обычным выходом из строя такого фонарика было "раздутие" аккумуляторов при перезарядке. Никакого интеллектуального зарядного устройства не было, а как правильно эксплуатировать такие аккумуляторы мало кто знал. Но в детской памяти это отложилось очень хорошо. Абсолютно безопасные. Наверное, если подключить к сильноточному источнику, типа сварочника, что то сотворить было можно, но в обычных условиях - нет.

В статье: "Кому интересны места высадки Аполлонов", одна из веток обсуждения в комментариях повернула не туда и зацепила эти аккумуляторы, и незаслуженно их обидела, в лице Михаила Советова.

Вы можете всю эту ветку прочитать, она очень любопытна. Любопытна тем, как ведут диалог откровенно тупые, однобитные люди, независимо от того, кто они, "моглики" или "немоглики".

В данном случае это "немоглик" Михаил Советов, оппонировал ему "шоры сознания", а затем подключился автор канала ТТТ.

Михаил Советов утверждал, что попав в вакуум, герметичный никель-кадмиевый аккумулятор должен обязательно взорваться, потому, что он "условно-герметичный". Попытка получить какие либо подробности и аргументации ни к чему не привала. Подсказка (моя) о загущенном электролите позволила нашему "герою" вспомнить, что вода в вакууме кипит, и непременно аккумулятор разорвет, если не со взрывом, то точно со значительным хлопком (какой прогресс в сознании типичного "немоглика"!)))

Посмотрим теперь на герметичный никель-кадмиевый аккумулятор сравнительно большой ёмкости в его сегодняшнем виде:

-4

Аккумуляторы малой ёмкости, как приведенные выше из фонарика, не имеют клапана, - они полностью герметичны.

Предохранительный клапан - однократного действия, после его срабатывания нарушается баланс состава химических элементов.

Процитирую описание обслуживаемого аккумулятора:

"В Ni-Cd накопителе энергии имеются два электрода: никелевый и кадмиевый. Плюсовой электрод — это паста гидроксида никеля, соединённая с проводящим материалом и нанесённая на стальную сеточку, а минусовой электрод, исполнен в виде стальной сеточки с впрессованным в неё губчатым кадмием. Роль электролита играет высокоактивная щёлочь, не являющаяся взрывоопасной. Также, она ничем не пахнет. Всё это герметично запаковано в металлический либо пластиковый корпус, который может иметь плоскую, кубическую или цилиндрическую форму.

При производстве электродов применяется фольгирование металла, что позволяет увеличить площадь контакта. Сепараторы изготовлены из материала, который не растворяется в щёлочи. Они не мешают свободному перемещению электролита между электродами. Внутри NiCd электронакопителя протекает химический процесс в котором задействованы гидроксиды никеля, кадмия и воды. Данный процесс является обратимым.

Вверху батареи располагаются токосъёмные контакты, посредством которых можно соединять отдельные компоненты в блоки. В крышке имеется отверстие с пробкой, чтобы можно было добавлять щёлочь и кроме того, через это отверстие улетучиваются избыточные газы по ходу зарядки источника энергии."

Источник: https://natoke.ru/articles/275-nikel-kadmievye-ni-cd-akkumuljatory.html

Никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются сравнительно низким КПД - ток, потраченный при заряде и отдаваемый ток разнятся значительно. Это связано с повышенным газовыделением (в сравнении даже с кислотными, свинцовыми аккумуляторами), задолго до завершения процесса заряда. Это относится к обычным, негерметичным обслуживаемым аккумуляторам:

-5

Во время срочной службы мне довелось поработать с такими аккумуляторам - на заставе это был аварийный источник электроэнергии для питания сигнализационной системы, проводной связи и ряда других потребителей.

В герметичных аккумуляторах пошли на некоторую "хитрость" - состав и объем электродов таков, что они выполняют дополнительную функцию по поглощению: кислорода на положительном и водорода на отрицательном электродах. Тем не менее, в некоторых режимах зарядки давление газов в аккумуляторе может быть значительным, больше одной избыточной атмосферы. Кроме того, в процессе герметизации аккумулятора в нем присутствует азот и з атмосферы. При последующих циклах заряд разряд его количество несколько увеличивается и так же повышает давление.

Потому все герметичные никель-кадмиевые аккумуляторы имеют "правильную" форму, что бы выдерживать внутреннее давление, и достаточную толщину корпуса.

Все, что связано с газообразованием и повышением давления происходит только в процессе зарядки. При разряде аккумулятора газы не выделяются. Давление не повышается.

Многие, в том числе и упомянутый выше Михаил Советов вспоминают кипение воды в вакуум и этим объясняют возможное повышение давления. Ведь электролит, хоть и загущенная щелочь, но содержит в своем составе воду. А она закипит, давление повысится и т.д и т.п.

Абсолютно неверно. Смотрим парциальное давление водяного пара в зависимости от температуры:

-6

При 100 градусах это 1 атм, при 80 градусах 0,5 атм, при 50 градусах 0,1 атм. Как это понять на простом примере? Из герметичного сосуда откачали воздух и влили туда небольшое количество воды. Подключили манометр. Давление (абсолютное) которое будет показывать манометр, зависит от температуры, в полном соответствии с приведенной таблицей или выборочными данными в тексте.

Если же мы воздух откачивать не будем, а в герметичный сосуд вольем небольшое количество воды? Какое будет давление? 1 атм. И будет такая пока температура не превысит 100 градусов.

На самом деле не совсем так, я чрезмерно упростил ситуацию - но это для внимательных читателей подумать и меня поправить - сколько будет реальное давление? Или как корректно провести эксперимент, что бы показать только влияние парциального давления паров воды?

Возвращаемся на Луну с герметичным никель-кадмиевым аккумулятором. В соответствии с официальной версией НАСА. Аккумулятор зарядили еще на борту Аполлона, в командном модуле от ТЭ (или подзарядили заряженный еще на Земле - у Н-К аккумуляторов повышенный саморазряд). Внутри аккумулятора давление 1 атм - соответствует давлению азота при герметизации.

Осуществляется ВКД. Аккумулятор попадает в вакуум. Снаружи давление ноль, внутри 1 атм. Аккумулятор рассчитан на такое избыточное давление. Фотоаппарат нагревается Солнцем, и аккумулятор, который внутри него так же нагревается. Пока его температура не превысит 100 градусов Цельсия, давление внутри аккумулятора так и останется таким же - примерно 1 атм, с небольшим плюсом от повышения давления азота от температуры (если она повысится, даже почти до 100 градусов) . При 100 градусах у аккумулятора может что то разладится в его электрохимии, он может перестать отдавать электроэнергию, но никаких хлопков, а тем более взрывов не произойдет.

Но максимальные температуры грунта на Луне достигают 130 (127) градусов в середине лунного дня под Солнцем в зените и при альбедо в районе 0,12. Температура фотоаппарата и аккумулятора вряд ли превысят 50 градусов Цельсия.

Потому "аккумуляторный аргумент", так же как и "радиационный аргумент", я, будучи скептиком, и имея очень большие сомнения в реальности всей официальной аполлуниады, тем не менее считаю полностью несостоятельными.

Пожелания ко всем безапелляционно что либо утверждающим - как к "могликам", так и "немогликам" - посмотрите сначала на себя, на свои пробелы в знаниях, и говорите: "я думаю, что будет так", а не ваше обычное "это будет так, 100%!"