Появление новых ртутно-цинковых (РЦ) гальванических элементов вызвано бурным развитием портативной транзисторной радиоприемной и звукозаписывающей аппаратуры, где габариты и вес играют решающую роль.

Среди химических источников тока РЦ элементы не имеют соперников по удельной энергии, по стабильности характеристик при хранении и разряде и по удобству и простоте эксплуатации, поскольку они относятся к сухим герметичным элементам.

Устройство ртутно-цинкового элемента показано на рисунке.

Активная масса положительного электрода элемента состоит из окиси ртути с добавкой графита, а отрицательного - из порошкообразного цинка с небольшим количеством ртути. Положительная масса запрессовывается в корпус элемента, а отрицательная - в крышку. Перед сборкой элемента между корпусом и крышкой помещается прокладка из пористой бумаги, пропитанная электролитом, состоящим из раствора едкого кали с окисью цинка. Между крышкой и корпусом находится изолирующая резиновая прокладка, являющаяся в то же время герметизирующим уплотнением.

Благодаря отсутствию токоотводов потери внутри элемента сводятся к минимуму, что обеспечивает низкое внутреннее сопротивление элемента, а следовательно, возможность разряда током повышенной плотности без заметного снижения разрядного напряжения.

Электрохимическая реакция в ртутно-цинковом элементе протекает по уравнению

Положительные качества элементов - стабильность напряжения во время разряда, особенно при малых плотностях тока, что позволяет применять РЦ элементы и батареи в качестве источников опорного напряжения.

Саморазряд РЦ элементов в процессе хранения ничтожен: в период от 12 месяцев и до конца срока службы работоспособность элементов снижается не более чем на 10%.

Температурный диапазон работы РЦ элементов лежит в пределах от 0° до +50° C для обычных элементов. Для элементов универсального типа, обозначение которых имеет букву "у", диапазон работы составляет от -30° до +50° C, а для теплостойких, обозначаемых буквой "т" - от 0° до +50° C.

При расчете длительности разряда РЦ элементов обычного типа, предназначенных для разряда в температурном интервале от 0° до +50° C, необходимо учитывать снижение емкости, начиная от температуры +15° C и ниже, которое составляет около 4% на 1° C. Это значит, что при температуре +5° C элементы летнего типа, не обозначенные буквой "у", отдадут около 60% своей номинальной емкости. Для элементов универсального типа потери емкости при непрерывном режиме разряда составят около 2,5% на 1° C, начиная от 0° C и ниже.

В целях обеспечения работоспособности РЦ элементов при низких температурах целесообразно применять различные теплоизолирующие футляры или хранить элементы и батареи под одеждой и вынимать их для установки в аппаратуру непосредственно перед употреблением.

По механическим свойствам - ударопрочности, устойчивости при воздействии вибрации, способности выдерживать как вакуум до 10^-6 мм рт. ст., так и повышенное давление до 10 атм РЦ элементы занимают одно из первых мест среди источников тока, что и определяет область их применения в военной технике, различной полевой аппаратуре, радиозондах, медицинских приборах, электрочасах.

Ртутно-цинковые элементы допускают в пределах срока сохранности повторные заряды, однако характеристики элементов, заряженных потребителем, не гарантируются промышленностью. Заряд РЦ элементов может производиться асимметричным током.

Ртутно-цинковые элементы по габаритам соответствуют марганцево-цинковым элементам МЦ пуговичного типа, вследствие чего при выборе источников тока для той или иной аппаратуры целесообразно использовать в качестве дублирующих источников МЦ элементы, стоимость которых значительно ниже стоимости РЦ элементов. При этом необходимо учитывать, что емкость элементов МЦ меньше однотипных элементов РЦ почти в 1,5-2 раза.