Naminis galvaninis elementas autonominiam maitinimo šaltiniui. Kai kurių tipų galvaninių elementų savybės ir trumpos jų charakteristikos Darbe naudojami galvaniniai elementai
Galvaninių elementų atsiradimo prielaidos. Šiek tiek istorijos. 1786 metais italų medicinos profesorius, fiziologas Luigi Aloisio Galvani atrado įdomų reiškinį: ką tik atsivėrusio varlės lavono užpakalinių kojų raumenys, pakabinti ant varinių kabliukų, susitraukdavo mokslininkui palietus juos plieniniu skalpeliu. Galvani iš karto padarė išvadą, kad tai buvo „gyvūnų elektros energijos“ apraiška.
Po Galvani mirties jo amžininkas Alessandro Volta, būdamas chemikas ir fizikas, apibūdintų ir viešai pademonstruotų realesnį elektros srovės generavimo mechanizmą, kai liečiasi skirtingi metalai.
Volta po daugybės eksperimentų padarys neabejotiną išvadą, kad srovė grandinėje atsiranda dėl to, kad joje yra du skirtingų metalų laidininkai, patalpinti į skystį, ir tai visai nėra „gyvulinė elektra“, kaip sako Galvani. maniau. Varlės kojų trūkčiojimas buvo srovės, susidariusios dėl skirtingų metalų (varinių kabliukų ir plieninio skalpelio) kontakto, veikimo pasekmė.
Volta parodys tuos pačius reiškinius, kuriuos Galvani pademonstravo ant negyvos varlės, bet visiškai negyvame savadarbiame elektrometro, ir 1800 metais pateiks tikslų srovės atsiradimo paaiškinimą: „antros klasės (skysčio) laidininkas yra viduryje. ir liečiasi su dviem pirmos klasės laidininkais iš dviejų skirtingų metalų... Dėl to viena ar kita kryptimi kyla elektros srovė“.
Viename iš pirmųjų eksperimentų Volta panardino dvi plokšteles – cinką ir varį – į indelį su rūgštimi ir sujungė jas viela. Po to cinko plokštė pradėjo tirpti, o ant vario plieno atsirado dujų burbuliukai. Volta pasiūlė ir įrodė, kad laidu teka elektros srovė.
Taip buvo išrastas „Volta elementas“ – pirmasis galvaninis elementas. Patogumui Volta suteikė jai vertikalaus cilindro (kolonėlės) formą, susidedančią iš tarpusavyje sujungtų cinko, vario ir audinio žiedų, suvilgytų rūgštimi. Pusės metro aukščio voltų kolona sukūrė įtampą, kuri buvo jautri žmonėms.
Kadangi tyrimą pradėjo Luigi Galvani, vardas išlaikė jo atminimą.
Galvaninis elementas yra cheminis elektros srovės šaltinis, pagrįstas dviejų metalų ir (arba) jų oksidų sąveika elektrolite, dėl kurio uždaroje grandinėje atsiranda elektros srovė. Taigi galvaniniuose elementuose cheminė energija paverčiama elektros energija.
Galvaniniai elementai šiandien
Galvaniniai elementai šiandien vadinami baterijomis. Plačiai naudojamos trijų tipų baterijos: druskos (sausos), šarminės (jos dar vadinamos šarminėmis, „šarminės“, išvertus iš anglų kalbos kaip „šarminės“) ir ličio. Jų veikimo principas yra toks pat, kaip Volta 1800 m.: du metalai, o išorinėje uždaroje grandinėje atsiranda elektros srovė.
Akumuliatoriaus įtampa priklauso ir nuo naudojamų metalų, ir nuo elementų skaičiaus „baterijoje“. Baterijos, skirtingai nei akumuliatoriai, negali atkurti savo savybių, nes cheminę energiją, ty bateriją sudarančių reagentų (reduktorius ir oksidatorius), energiją tiesiogiai paverčia elektros energija.
Baterijoje esantys reagentai sunaudojami jo veikimo metu, o srovė palaipsniui mažėja, todėl šaltinio poveikis baigiasi reagentams visiškai sureaguojus.
Šarminiai ir druskų elementai (baterijos) plačiai naudojami įvairiems elektroniniams prietaisams, radijo įrangai, žaislams maitinti, o ličio baterijas dažniausiai galima rasti nešiojamuose medicinos prietaisuose, tokiuose kaip gliukometrai, arba skaitmeninėje įrangoje, pavyzdžiui, fotoaparatuose.
Mangano-cinko elementai, vadinami druskos baterijomis, yra „sausieji“ galvaniniai elementai, kuriuose nėra skysto elektrolito tirpalo.
Cinko elektrodas (+) yra stiklo formos katodas, o anodas yra miltelių pavidalo mangano dioksido ir grafito mišinys. Srovė teka per grafito strypą. Elektrolitas – tai amonio chlorido tirpalo pasta su krakmolu arba miltais, kad sutirštėtų, kad niekas netekėtų.
Paprastai baterijų gamintojai nenurodo tikslios druskos elementų sudėties, tačiau druskos baterijos yra pigiausios, dažniausiai naudojamos įrenginiuose, kuriuose energijos suvartojimas itin mažas: laikrodžiuose, nuotolinio valdymo pultuose. nuotolinio valdymo pultas, elektroniniuose termometruose ir kt.
Sąvoka „nominali talpa“ retai naudojama cinko-mangano baterijoms apibūdinti, nes jų talpa labai priklauso nuo darbo režimų ir sąlygų. Pagrindiniai šių elementų trūkumai yra didelis įtampos mažėjimo greitis per visą iškrovimą ir reikšmingas tiekiamos talpos sumažėjimas didėjant iškrovimo srovei. Galutinė iškrovimo įtampa nustatoma priklausomai nuo apkrovos 0,7-1,0 V diapazone.
Svarbu ne tik iškrovos srovės dydis, bet ir apkrovos laiko grafikas. Esant pertraukiamam iškrovimui esant didelėms ir vidutinėms srovėms, baterijų našumas pastebimai padidėja, palyginti su nuolatiniu veikimu. Tačiau esant mažoms iškrovos srovėms ir mėnesių trukmės veikimo pertraukoms, jų talpa gali sumažėti dėl savaiminio išsikrovimo.
Aukščiau pateiktame grafike parodytos vidutinės druskos baterijos iškrovimo kreivės 4, 10, 20 ir 40 valandų, kad būtų galima palyginti su šarminiu akumuliatoriumi, kuris bus aptartas vėliau.
Šarminė baterija yra mangano-cinko įtampos baterija, kurioje kaip katodas naudojamas mangano dioksidas, kaip anodas – cinko milteliai, o kaip elektrolitas – šarminis tirpalas, dažniausiai kalio hidroksido pastos pavidalu.
Šios baterijos turi daug privalumų (ypač žymiai didesnės talpos, geriausias darbas esant žemai temperatūrai ir esant didelėms apkrovos srovėms).
Šarminės baterijos, palyginti su druskos baterijomis, gali tiekti daugiau srovės ilgesnį laiką. Didesnė srovė tampa įmanoma, nes cinkas čia naudojamas ne stiklo, o miltelių pavidalu, kuris turi didesnį kontakto su elektrolitu plotą. Kalio hidroksidas pastos pavidalu naudojamas kaip elektrolitas.
Būtent dėl šio tipo galvaninių elementų gebėjimo ilgą laiką tiekti didelę srovę (iki 1 A) šiandien dažniausiai yra šarminės baterijos.
Elektriniuose žaisluose, nešiojamoje medicinos įrangoje, in elektroniniai prietaisai, fotoaparatuose – šarminės baterijos naudojamos visur. Jie tarnauja 1,5 karto ilgiau nei druskos, jei išlydis yra silpnas. Grafike rodomos iškrovos kreivės esant įvairioms srovėms, kad būtų galima palyginti su druskos akumuliatoriumi (grafikas parodytas aukščiau) 4, 10, 20 ir 40 valandų.
Ličio baterijos
Kitas gana paplitęs voltinių elementų tipas yra ličio baterijos – pavieniai neįkraunami voltiniai elementai, kuriuose kaip anodas naudojamas litis arba jo junginiai. Naudojimo dėka šarminis metalas jie turi didelį potencialų skirtumą.
Ličio elemento katodas ir elektrolitas gali būti labai skirtingi, todėl terminas „ličio elementas“ apjungia elementų grupę su ta pačia anodo medžiaga. Pavyzdžiui, kaip katodas gali būti naudojamas mangano dioksidas, anglies monofluoridas, piritas, tionilchloridas ir kt.
Ličio baterijos skiriasi nuo kitų baterijų ilgu tarnavimo laiku ir didele kaina. Priklausomai nuo pasirinkto dydžio ir naudojamos cheminės medžiagos, ličio baterija gali sukurti nuo 1,5 V (suderinama su šarminėmis baterijomis) iki 3,7 V įtampą.
Šios baterijos turi didžiausią talpą svorio vienetui ir ilgą galiojimo laiką. Ličio elementai yra plačiai naudojami šiuolaikiniuose nešiojamuosiuose įrenginiuose elektroninės technologijos: maitinti laikrodį pagrindinės plokštės kompiuteriai, skirti maitinti nešiojamus medicinos prietaisus, rankinius laikrodžius, skaičiuotuvus, fotografijos įrangą ir kt.
Aukščiau pateiktame grafike parodytos dviejų populiarių gamintojų ličio baterijų iškrovos kreivės. Pradinė srovė buvo 120 mA (vienam rezistoriui apie 24 omų).
Įvairių tipų galvaniniai elementai savo cheminę energiją paverčia elektros srove. Jie gavo savo vardą italų mokslininko Galvani, atlikusio pirmuosius tokius eksperimentus ir tyrimus, garbei. Elektra susidaro dėl dviejų metalų (dažniausiai cinko ir vario) cheminės reakcijos elektrolite.
Veikimo principas
Mokslininkai įdėjo vario ir cinko plokštes į konteinerius su rūgštimi. Juos sujungė laidininkas, ant pirmojo susidarė dujų burbuliukai, o antrasis pradėjo tirpti. Tai įrodė, kad elektros srovė teka per laidininką. Po Galvani Voltas ėmėsi eksperimentų. Jis sukūrė cilindrinį elementą, panašų į vertikalią koloną. Jį sudarė cinko, vario ir audinio žiedai, iš anksto impregnuoti rūgštimi. Pirmasis elementas buvo 50 cm aukščio, o jo generuojamą įtampą jautė žmogus.
Veikimo principas yra tas, kad elektrolitinėje terpėje sąveikauja dviejų tipų metalai, dėl kurių srovė pradeda tekėti per išorinę grandinę. Šiuolaikiniai galvaniniai elementai ir baterijos vadinamos baterijomis. Jų įtampa priklauso nuo naudojamo metalo. Prietaisas dedamas į cilindrą, pagamintą iš minkšto lakštinio metalo. Elektrodai yra tinkleliai su oksidaciniu ir redukciniu purškimu.
Cheminę energiją pavertus elektra pašalinama galimybė atkurti baterijų savybes. Galų gale, kai elementas veikia, sunaudojami reagentai, dėl kurių srovė mažėja. Reduktorius paprastai yra neigiamas ličio arba cinko švinas. Veikimo metu jis praranda elektronus. Teigiama dalis pagaminta iš metalo druskų arba magnio oksido, atlieka oksiduojančios medžiagos darbą.
Įprastomis sąlygomis elektrolitas nepraleidžia srovės, jis suyra į jonus tik uždarius grandinę. Dėl to atsiranda laidumas. Kaip elektrolitas naudojamas rūgšties tirpalas, natrio arba kalio druskos.
Elementų įvairovė
Baterijos naudojamos įrenginiams, prietaisams, įrangai ir žaislams maitinti. Pagal schemą visi galvaniniai elementai yra suskirstyti į keletą tipų:
- fiziologinis tirpalas;
- šarminis;
- ličio
Populiariausios yra druskos baterijos, pagamintos iš cinko ir mangano. Elementas sujungia patikimumą, kokybę ir priimtiną kainą. Bet į pastaruoju metu Gamintojai mažina arba visiškai nutraukia gamybą, nes buitinę techniką gaminančios įmonės po truputį didina jai keliamus reikalavimus. Pagrindiniai šio tipo galvaninių baterijų pranašumai:
- universalūs parametrai, leidžiantys juos naudoti įvairiose srityse;
- lengvas valdymas;
- maža kaina;
- paprastos sąlygos gamyba;
- prieinamos ir nebrangios žaliavos.
Tarp trūkumų yra trumpas tarnavimo laikas (ne daugiau kaip dveji metai), savybių sumažėjimas dėl žemos temperatūros, talpos sumažėjimas didėjant srovei ir įtampos sumažėjimas eksploatacijos metu. Kai druskos baterijos išsikrauna, jos gali nutekėti, nes teigiamas elektrodo tūris išstumia elektrolitą. Laidumą didina grafitas ir suodžiai, aktyvųjį mišinį sudaro mangano dioksidas. Tarnavimo laikas tiesiogiai priklauso nuo elektrolito tūrio.
Pirmieji šarminiai elementai pasirodė praėjusiame amžiuje. Oksidatoriaus vaidmenį juose atlieka manganas, o reduktorius yra cinko milteliai. Akumuliatoriaus korpusas yra sujungtas, kad būtų išvengta korozijos. Tačiau gyvsidabrio naudojimas buvo uždraustas, todėl jie buvo padengti cinko miltelių ir rūdžių inhibitorių mišiniais.
Galvaninio elemento įtaiso veiklioji medžiaga yra tai cinkas, indis, švinas ir aliuminis. Aktyviąją masę sudaro suodžiai, manganas ir grafitas. Elektrolitas pagamintas iš kalio ir natrio. Sausi milteliai žymiai pagerina baterijos veikimą. Tokių pačių matmenų kaip ir druskos rūšys, šarminės turi didesnę talpą. Jie ir toliau gerai dirba net esant dideliam šalčiui.
Ličio elementai naudojami šiuolaikinėms technologijoms maitinti. Jie gaminami įvairių dydžių baterijų ir akumuliatorių pavidalu. Pirmuosiuose yra kietas elektrolitas, o kituose įrenginiuose yra skystas elektrolitas. Ši parinktis tinka įrenginiams, kuriems reikia stabilios įtampos ir vidutinės srovės įkrovimo. Ličio baterijas galima įkrauti kelis kartus, baterijos naudotos tik vieną kartą, jos neatidaromos.
Taikymo sritis
Galvaninių elementų gamybai keliama nemažai reikalavimų. Akumuliatoriaus korpusas turi būti patikimas ir sandarus. Elektrolitas neturi ištekėti, o pašalinės medžiagos neturi patekti į prietaisą. Kai kuriais atvejais, kai skystis nutekės, jis užsidegs. Sugadinto daikto naudoti negalima. Visų baterijų matmenys beveik vienodi, skiriasi tik baterijų dydžiai. Elementai gali būti įvairių formų: cilindriniai, prizminiai arba diskiniai.
Visų tipų įrenginiai turi bendrų privalumų: yra kompaktiški ir lengvi, pritaikyti įvairiems darbo temperatūrų diapazonams, turi didelę talpą ir stabiliai veikia skirtingomis sąlygomis. Taip pat yra tam tikrų trūkumų, tačiau jie susiję su tam tikrų tipų elementais. Druskos ilgai neišsilaiko, ličio sukonstruotos taip, kad jos gali užsidegti, jei nėra slėgio.
Baterijų pritaikymas yra daug:
- skaitmeninės technologijos;
- vaikiški žaislai;
- medicinos prietaisai;
- gynybos ir aviacijos pramonė;
- kosmoso gamyba.
Galvaninius elementus lengva naudoti ir jie yra prieinami. Tačiau su kai kuriais tipais reikia elgtis atsargiai ir nenaudoti, jei jie pažeisti. Prieš pirkdami baterijas, turėtumėte atidžiai išstudijuoti įrenginio, kurį jie maitina, instrukcijas.
Kyzyl, TSU
SANTRAUKA
Tema: "Galvaniniai elementai. Baterijos."
Sudarė: Spiridonova V.A.
I metai, IV gr., FMF
Patikrintas: Kendivan O.D.
2001 m
I. Įvadas
II. Galvaninės srovės šaltiniai
1. Galvaninių elementų tipai
III. Baterijos
1. Rūgštinė
2. Šarminis
3. Sandarus nikelis-kadmis
4. Sandariai
5. „DRYFIT“ technologijos baterijos
ĮVADAS
Cheminiai srovės šaltiniai (CHS) daugelį metų
tvirtai įsiliejo į mūsų gyvenimą. Kasdieniame gyvenime vartotojas retai atkreipia dėmesį
atkreipti dėmesį į skirtumus tarp naudojamų HIT. Jam tai baterijos ir
baterijos. Paprastai jie naudojami tokiuose įrenginiuose kaip
žibintuvėliai, žaislai, radijo imtuvai ar automobiliai.
Tuo atveju, kai energijos suvartojimas yra santykinis
yra didelis (10Ah), naudojamos baterijos, daugiausia rūgštinės,
taip pat nikelio-geležies ir nikelio-kadmio. Jie naudojami
nešiojamieji kompiuteriai (nešiojamieji kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai, delniniai kompiuteriai), nešiojami įrenginiai
komunikacijos, avarinis apšvietimas ir tt
Pastaraisiais metais tokios baterijos buvo plačiai naudojamos
atsarginiai maitinimo šaltiniai kompiuteriams ir elektromechaniniams
sistemos, kaupiančios energiją galimoms didžiausioms apkrovoms
ir gyvybiškai svarbių sistemų avarinis maitinimas.
GALVANINĖS SROVĖS ŠALTINIAI
Vienkartiniai galvaninės srovės šaltiniai
atstovauja vieningą konteinerį, kuriame
sudėtyje yra elektrolito, kurį absorbuoja aktyvioji medžiaga
separatorius ir elektrodai (anodas ir katodas), todėl jie ir vadinami
sausi elementai. Šis terminas vartojamas kalbant apie
visos ląstelės, kuriose nėra skysto elektrolito. Į eilinį
Sausieji elementai apima anglies-cinko elementus.
Sausieji elementai naudojami mažoms srovėms ir su pertrūkiais
darbo režimai. Todėl tokie elementai plačiai naudojami
telefono aparatai, žaislai, signalizacijos sistemos ir kt.
Bet kurio galvaninio elemento veikimas pagrįstas jame vykstančia redokso reakcija. Paprasčiausia galvaninis elementas susideda iš dviejų plokščių arba strypų, pagamintų iš skirtingų metalų ir panardintų į elektrolito tirpalą. Tokia sistema leidžia erdviškai atskirti redokso reakciją: viename metale vyksta oksidacija, o kitame – redukcija. Taigi elektronai per išorinę grandinę perkeliami iš reduktorius į oksidatorių.
Apsvarstykite, kaip pavyzdį, vario-cinko galvaninį elementą, maitinamą aukščiau minėtos cinko ir vario sulfato reakcijos energija. Šią celę (Jacobi-Daniel elementą) sudaro vario plokštė, panardinta į vario sulfato tirpalą (vario elektrodas) ir cinko plokštė, panardinta į cinko sulfato tirpalą (cinko elektrodas). Abu tirpalai liečiasi vienas su kitu, tačiau, kad nesusimaišytų, jie atskiriami pertvara iš porėtos medžiagos.
Kai elementas veikia, t.y. uždarius grandinę, cinkas oksiduojasi: jo sąlyčio su tirpalu paviršiuje cinko atomai virsta jonais ir, hidratuoti, pereina į tirpalą. Šiuo atveju išleisti elektronai išorine grandine juda iki vario elektrodo. Visas šių procesų rinkinys schematiškai pavaizduotas pusės reakcijos lygtimi arba elektrochemine lygtimi:
Vario jonų redukcija vyksta prie vario elektrodo. Čia iš cinko elektrodo ateinantys elektronai susijungia su dehidratuojančiais vario jonais, išeinančiais iš tirpalo; vario atomai susidaro ir išsiskiria kaip metalas. Atitinkama elektrocheminė lygtis yra tokia:
Suminė elemente vykstančios reakcijos lygtis gaunama sudėjus abiejų pusinių reakcijų lygtis. Taigi, veikiant galvaniniam elementui, elektronai iš reduktorius per išorinę grandinę pereina į oksidatorių, prie elektrodų vyksta elektrocheminiai procesai, tirpale stebimas kryptingas jonų judėjimas.
Elektrodas, kuriame vyksta oksidacija, vadinamas anodu (cinku). Elektrodas, kuriame vyksta redukcija, vadinamas katodu (variu).
Iš esmės bet kokia redokso reakcija gali gaminti elektros energiją. Tačiau reakcijų skaičius
praktiškai naudojamas cheminiuose elektros energijos šaltiniuose yra mažas. Taip yra dėl to, kad ne kiekviena redokso reakcija leidžia sukurti galvaninį elementą su techniškai vertingomis savybėmis. Be to, daugeliui redokso reakcijų reikia vartoti brangių medžiagų.
Skirtingai nuo vario-cinko elemento, visi šiuolaikiniai galvaniniai elementai ir baterijos naudoja ne du, o vieną elektrolitą; Tokiais srovės šaltiniais daug patogiau naudotis.
GALVANINIŲ LĄSTELIŲ RŪŠYS
Anglies-cinko elementai
Anglies-cinko elementai (mangano-cinko) yra
dažniausiai pasitaikantys sausieji elementai. Anglyje-cinke
elementuose naudojamas pasyvus (anglies) srovės kolektorius
kontaktas su anodu, pagamintu iš mangano dioksido (MnO2), elektrolitu iš
amonio chloridas ir cinko katodas. Elektrolitas yra
pastos pavidalu arba impregnuoja porėtą diafragmą.
Toks elektrolitas nėra labai judrus ir nesklinda, todėl
elementai vadinami sausais.
Akmens anglies-cinko elementai „atstatomi“ metu
pertrauka nuo darbo. Šis reiškinys atsiranda dėl laipsniško
kompozicijos vietinių netolygumų išlyginimas
elektrolitas, atsirandantis iškrovimo proceso metu. Dėl to
periodinis „poilsis“ pailgėja elemento tarnavimo laikas.
Anglies-cinko elementų pranašumas yra jų
santykinai maža kaina. Iki reikšmingų trūkumų
turėtų apimti reikšmingą įtampos sumažėjimą iškrovimo metu,
maža savitoji galia (5...10 W/kg) ir trumpas tarnavimo laikas
saugykla
Žema temperatūra sumažina efektyvumą
galvaniniai elementai, o vidinis akumuliatoriaus šildymas yra
didėja. Temperatūros padidėjimas sukelia cinko elektrodo cheminę koroziją dėl vandens, esančio elektrolite, ir elektrolito išdžiūvimą. Šiuos veiksnius galima šiek tiek kompensuoti laikant akumuliatorių aukštesnėje temperatūroje ir per iš anksto padarytą angą į elementą įleidžiant druskos tirpalą.
Šarminiai elementai
Kaip ir anglies-cinko elementai, šarminėse ląstelėse naudojamas MnO2 anodas ir cinko katodas su atskirtu elektrolitu.
Skirtumas tarp šarminių elementų ir anglies-cinko elementų yra
naudojant šarminį elektrolitą, dėl kurio
Dujų išmetimo metu praktiškai nėra, o jų gali būti
būti sandariai uždarytas, o tai daugeliui jų labai svarbu
programas.
Gyvsidabrio elementai
Gyvsidabrio elementai yra labai panašūs į šarminius elementus. Juose
Naudojamas gyvsidabrio oksidas (HgO). Katodas susideda iš miltelių mišinio
cinkas ir gyvsidabris. Anodas ir katodas yra atskirti separatoriumi ir diafragma,
mirkomi 40 % šarmo tirpale.
Kadangi gyvsidabrio yra nedaug ir toksiškas, gyvsidabrio elementai nėra
juos reikia išmesti visiškai panaudojus. Jie turėtų
eik perdirbti.
Sidabriniai elementai
Jie turi „sidabrinius“ katodus, pagamintus iš Ag2O ir AgO.
Ličio ląstelės
Juose naudojami ličio anodai, organinis elektrolitas
ir katodai, pagaminti iš įvairių medžiagų. Jie turi labai didelius
galiojimo laikas, didelis energijos tankis ir veikimas
plačiame temperatūrų diapazone, nes juose nėra vandens.
Kadangi litis turi didžiausią neigiamą potencialą
visų metalų, ličio elementų atžvilgiu
kuriai būdinga didžiausia vardinė įtampa esant
minimalūs matmenys.
Joninis laidumas užtikrinamas įvedant į
Didelių anijonų turinčių druskų tirpikliai.
Ličio elementų trūkumai apima jų
santykinai didelė kaina dėl didelės kainos
ličio, specialūs reikalavimai jų gamybai (poreikis
inertinė atmosfera, nevandeninių tirpiklių valymas). Turėtų
Taip pat atsižvelkite į tai, kad kai kurios ličio ląstelės, kai jos
atidarius yra sprogūs.
Ličio elementai plačiai naudojami atminties grandinių, matavimo prietaisų ir kitų aukštųjų technologijų sistemų atsarginiuose maitinimo šaltiniuose.
BATERIJOS
Baterijos yra cheminiai šaltiniai
daugkartinio naudojimo elektros energija. Jie susideda iš
du elektrodai (teigiamas ir neigiamas), elektrolitas
ir korpusai. Energija akumuliatoriuje kaupiasi tada, kai
cheminės oksidacijos-redukcijos reakcijos atsiradimas
elektrodai. Kai baterija išsikrauna, viskas vyksta atvirkščiai
procesus. Akumuliatoriaus įtampa yra potencialų skirtumas
tarp akumuliatoriaus polių esant fiksuotai apkrovai.
Norint gauti pakankamai dideles įtampos vertes arba
įkrovimas, atskiros baterijos yra sujungtos viena su kita
nuosekliai arba lygiagrečiai su baterijomis. Yra skaičius
visuotinai priimta įtampa baterijos: 2; 4; 6;
Atsižvelgsime tik į šias baterijas:
rūgšties akumuliatoriai pagaminti pagal tradicinius
technologijos;
stacionarus laidas ir pavara (automobiliniai ir
traktorius);
sandarūs, priežiūros nereikalaujantys akumuliatoriai, sandarūs
nikelio-kadmio ir rūgšties „dryfit“ A400 ir A500 (kaip želė
elektrolitas).
RŪGŠTINĖS BATERIJOS
Kaip pavyzdį apsvarstykite paruoštą naudoti švino rūgšties akumuliatorių. Jį sudaro grotelės švino plokštės, iš kurių kai kurios užpildytos švino dioksidu, o kitos - su metaliniu kempinės švinu. Plokštelės panardinamos į 35-40% H2SO4 tirpalą; esant tokiai koncentracijai savitasis sieros rūgšties tirpalo elektrinis laidumas yra didžiausias.
Kai akumuliatorius veikia - kai jis išsikrovęs - joje vyksta oksidacijos-redukcijos reakcija, kurios metu oksiduojamas metalinis švinas:
Pb + SO4 = PbSO4 + 2e-
Ir švino dioksidas sumažėja:
Pb + SO4 + 4H+ + 2e- = PbSO4 + 2H2O
Oksidacijos metu metalo švino atomų atiduotus elektronus redukuojant priima švino atomai PbO2; elektronai per išorinę grandinę perkeliami iš vieno elektrodo į kitą.
Taigi švino metalas yra švino akumuliatoriaus anodas ir yra neigiamai įkrautas, o PbO2 yra katodas ir yra teigiamai įkrautas.
Vidinėje grandinėje (H2SO4 tirpale) jonų perdavimas vyksta akumuliatoriaus veikimo metu. SO42 jonai juda link anodo, o H+ jonai link katodo. Šio judėjimo kryptį lemia elektrinis laukas, atsirandantis dėl elektrodinių procesų atsiradimo: anijonai sunaudojami anode, o katijonai - katode. Dėl to tirpalas lieka elektriškai neutralus.
Jei sudėsime lygtis, atitinkančias švino oksidaciją ir PbO2 redukciją, gausime bendrą reakcijos lygtį,
švino rūgšties akumuliatoriaus nutekėjimas jo veikimo metu (išsikrovimo):
Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
E.m.f. įkrauto švino rūgšties akumuliatoriaus įtampa yra maždaug 2 V. Išsikrovus akumuliatoriui, sunaudojamos jo katodo (PbO2) ir anodo (Pb) medžiagos. Taip pat vartojama sieros rūgštis. Tuo pačiu metu akumuliatoriaus gnybtų įtampa krenta. Kai jis tampa mažesnis nei leidžia eksploatavimo sąlygos, akumuliatorius vėl įkraunamas.
Norėdami įkrauti (arba įkrauti), akumuliatorius yra prijungtas prie išorinio srovės šaltinio (pliuso prie pliuso ir minuso prie minuso). Šiuo atveju srovė teka per akumuliatorių priešinga kryptimi nei ta, kuria ji teka, kai baterija išsikrovė. Dėl to elektrocheminiai procesai ant elektrodų yra „atvirkščiai“. Švino elektrodas dabar redukuojamas
PbSO4 + 2e- = Pb + SO4
tie. Šis elektrodas tampa katodu. Ant PbO2 elektrodo vyksta oksidacijos procesas
PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + 2e-
todėl šis elektrodas dabar yra anodas. Tirpale esantys jonai juda priešingomis kryptimis nei tomis, kuriomis judėjo veikiant baterijai.
Sudėjus paskutines dvi lygtis, gauname reakcijos, kuri vyksta įkraunant akumuliatorių, lygtį:
2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4
Nesunku pastebėti, kad šis procesas yra priešingas tam, kuris vyksta veikiant akumuliatoriui: kai akumuliatorius įkraunamas, jis vėl gamina medžiagas, reikalingas jo veikimui.
Švino rūgšties akumuliatoriai dažniausiai jungiami į akumuliatorių, kuris
dedamas į monobloką, pagamintą iš ebonito, termoplastiko, polipropileno,
polistirenas, polietilenas, asfalto pikio kompozicija, keramika
arba stiklas.
Viena iš svarbiausių akumuliatoriaus savybių yra
tarnavimo laikas arba tarnavimo laikas (ciklų skaičius). Pablogėjimas
akumuliatoriaus parametrai ir gedimas pirmiausia sukelia
gardelės korozijos ir aktyviosios masės slydimo eilė
teigiamas elektrodas. Baterijos veikimo laikas nustatomas
pirmiausia pagal teigiamų plokštelių tipą ir sąlygas
operacija.
Vyksta švino rūgšties akumuliatorių tobulinimas
naujų grotelių lydinių (pavyzdžiui, švino ir kalcio), lengvų ir patvarių korpuso medžiagų tyrimas
(pavyzdžiui, propileno-etileno kopolimero pagrindu), patobulinimai
separatorių kokybė.
ŠARMINĖS BATERIJOS
Sidabras-cinkas.
turėti gerą elektrines charakteristikas, turi mažą masę ir tūrį. Juose esantys elektrodai – sidabro oksidai Ag2O, AgO (katodas) ir kempinė cinkas (anodas); Elektrolitas yra KOH tirpalas.
Veikiant akumuliatoriui, cinkas oksiduojasi, virsta ZnO ir Zn(OH)2, o sidabro oksidas redukuojamas į metalą. Bendra reakcija, atsirandanti išsikrovus akumuliatoriui, gali būti apytiksliai išreikšta lygtimi:
AgO + Zn = Ag + ZnO
E.m.f. įkrauto sidabro-cinko akumuliatoriaus įtampa yra maždaug 1,85 V. Įtampai nukritus iki 1,25 V, akumuliatorius įkraunamas. Tokiu atveju procesai ant elektrodų yra „atvirkščiai“: redukuojamas cinkas, oksiduojamas sidabras - vėl gaunamos baterijos veikimui reikalingos medžiagos.
Kadmis-nikelis ir geležis-nikelis.
CN ir ZHN yra labai panašūs vienas į kitą. Pagrindinis jų skirtumas yra neigiamų elektrodų plokščių medžiaga; KN akumuliatoriuose jie yra kadmio, o ZhN - geležies. KN akumuliatoriai yra plačiausiai naudojami.
Šarminės baterijos daugiausia gaminamos su lamelės elektrodais. Juose aktyvios masės uždaromos į lameles – plokščias dėžutes su skylutėmis. Įkrauto akumuliatoriaus teigiamų plokščių aktyvioji masė daugiausia susideda iš hidratuoto nikelio oksido (Ni) Ni2O3 x H2O arba NiOOH. Be to, jame yra grafito, kuris pridedamas siekiant padidinti elektros laidumą. KN akumuliatorių neigiamų plokščių aktyviąją masę sudaro kempinės kadmio ir geležies miltelių mišinys, o ZhN baterijų - redukuotų geležies miltelių. Elektrolitas yra kalio hidroksido tirpalas, kuriame yra nedidelis kiekis LiOH.
Panagrinėkime procesus, vykstančius KN akumuliatoriaus veikimo metu. Kai akumuliatorius išsikrauna, kadmis oksiduojasi.
Cd + 2OH- = Cd(OH)2 + 2e-
Ir NiOOH atkurtas:
2NiOOH + 2H2O + 2e- = 2Ni(OH)2 + 2OH-
Šiuo atveju elektronai iš kadmio elektrodo perkeliami į nikelio elektrodą išilgai išorinės grandinės. Kadmio elektrodas tarnauja kaip anodas ir yra neigiamai įkrautas, o nikelio elektrodas tarnauja kaip katodas ir yra teigiamai įkrautas.
Bendra reakcija, vykstanti KN akumuliatoriuje jo veikimo metu, gali būti išreikšta lygtimi, kuri gaunama sudėjus paskutines dvi elektrochemines lygtis:
2NiOOH + 2H2O + Cd = 2NI(OH)2 + CD(OH)2
E.m.f. įkrauto nikelio-kadmio akumuliatoriaus įtampa yra maždaug 1,4 V. Akumuliatoriui veikiant (išsikraunant), įtampa jos gnybtuose krenta. Kai jis nukrenta žemiau 1 V, akumuliatorius įkraunamas.
Įkraunant akumuliatorių, elektrocheminiai procesai jos elektroduose yra „atvirkščiai“. Metalo redukcija vyksta prie kadmio elektrodo
Cd(OH)2 + 2e- = CD + 2OH-
Dėl nikelio – nikelio hidroksido oksidacija (P):
2Ni(OH)2 + 2OH- = 2NiOOH + 2H2O + 2e-
Bendra reakcija įkrovimo metu yra priešinga reakcijai, vykstančiai iškrovimo metu:
2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 = 2NiOOH + 2H2O + Cd
SANDORIOS nikelio-kadmio Akumuliatoriai
Speciali nikelio-kadmio baterijų grupė yra sandarios baterijos. Įkrovimo pabaigoje išsiskiriantis deguonis oksiduoja kadmį, todėl slėgis akumuliatoriuje nedidėja. Deguonies susidarymo greitis turėtų būti mažas, todėl akumuliatorius įkraunamas palyginti maža srove.
Uždarytos baterijos yra padalintos į diską,
cilindrinis ir stačiakampis.
Užsandarintos stačiakampės nikelio-kadmio baterijos
yra gaminami naudojant neigiamus ne keramikos kadmio oksido elektrodus arba su kermetinio kadmio elektrodais.
UŽDARYTI AKUMULIATORIAI
Plačiai naudojami rūgštiniai akumuliatoriai,
atliekami pagal klasikinė technologija, sukelia daug rūpesčių
ir turi žalingą poveikį žmonėms ir įrangai. Jų yra daugiausia
pigūs, bet reikalauja papildomų išlaidų jų priežiūrai,
specialios patalpos ir personalas.
„DRYFIT“ TECHNOLOGIJOS AKUMULIATORIAI
Patogiausias ir saugiausias rūgštinis akumuliatorius
yra visiškai priežiūros nereikalaujantys sandarūs akumuliatoriai
VRLA (Valve Regulated Lead Acid) pagamintas naudojant technologiją
„dryfit“. Šiose baterijose esantis elektrolitas yra želė pavidalo. Tai garantuoja baterijų patikimumą ir jų veikimo saugumą.
NUORODOS:
1. Deordiev S.S.
Baterijos ir jų priežiūra.
K.: Technika, 1985. 136 p.
2. Elektrotechnikos žinynas.
3 tomuose T.2. Elektros gaminiai ir prietaisai/pagal
viso red. Maskvos energetikos instituto profesoriai (vyr. redaktorius I. N. Orlovas) ir kt. 6korr. ir papildomas
M.: Energoatomizdat, 1986. 712 p.
3. N.L.Glinka.
Bendroji chemija.
Leidykla „Chemija“ 1977 m.
4. Bagotskis V.S., Skundinas A.M.
Cheminiai srovės šaltiniai.
M.: Energoizdat, 1981. 360 p.
Norint sudaryti galvaninio elemento schemą, būtina suprasti jo veikimo principą ir konstrukcines ypatybes.
Vartotojai retai atkreipia dėmesį į baterijas ir įkraunamas baterijas, nors tai yra populiariausi maitinimo šaltiniai.
Cheminiai srovės šaltiniai
Kas yra galvaninis elementas? Jo grandinė yra pagrįsta elektrolitu. Įrenginyje yra maža talpykla, kurioje yra elektrolitas, kuris adsorbuojamas separatoriaus medžiagos. Be to, dviejų galvaninių elementų diagramoje daroma prielaida, kad yra Koks tokio galvaninio elemento pavadinimas? Schema, jungianti du metalus, daro prielaidą, kad vyksta oksidacijos-redukcijos reakcija.
Paprasčiausias galvaninis elementas
Tai reiškia, kad yra dvi plokštės arba strypai, pagaminti iš skirtingų metalų, kurie panardinami į stipraus elektrolito tirpalą. Šio galvaninio elemento veikimo metu anode vyksta oksidacijos procesas, susijęs su elektronų išsiskyrimu.
Prie katodo - redukcija, lydima neigiamų dalelių priėmimo. Elektronai per išorinę grandinę perduodami oksidatoriui iš redukcijos agento.
Galvaninio elemento pavyzdys
Norėdami sukurti elektroninės grandinės galvaninių elementų, būtina žinoti jų standartinio elektrodo potencialo vertę. Panagrinėkime vario-cinko galvaninio elemento variantą, kuris veikia vario sulfato sąveikos su cinku metu išsiskiriančios energijos pagrindu.
Šis galvaninis elementas, kurio schema bus pateikta žemiau, vadinamas Jacobi-Daniel elementu. Tai apima, kuris yra panardintas į vario sulfato tirpalą (vario elektrodas), taip pat susideda iš cinko plokštės, esančios jo sulfato tirpale (cinko elektrodas). Tirpalai liečiasi vienas su kitu, tačiau, kad jie nesusimaišytų, elemente naudojama pertvara iš porėtos medžiagos.
Veikimo principas
Kaip veikia galvaninis elementas, kurio grandinė yra Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Jo veikimo metu, kai uždaryta elektros grandinė, vyksta metalinio cinko oksidacijos procesas.
Jo sąlyčio su druskos tirpalu paviršiuje stebimas atomų virsmas Zn2+ katijonais. Procesą lydi „laisvųjų“ elektronų, judančių išorine grandine, išleidimas.
Reakciją, vykstančią ant cinko elektrodo, galima pavaizduoti taip:
Metalo katijonų redukcija atliekama ant vario elektrodo. Neigiamos dalelės, kurios čia patenka iš cinko elektrodo, susijungia su vario katijonais, nusodindamos jas metalo pavidalu. Šis procesas turi tokią formą:
Sudėjus dvi aukščiau aptartas reakcijas, gautume apibendrintą lygtį, apibūdinančią cinko-vario galvaninio elemento veikimą.
Cinko elektrodas tarnauja kaip anodas, o varis - kaip katodas. Šiuolaikiniai galvaniniai elementai ir akumuliatoriai reikalauja naudoti vieną elektrolito tirpalą, o tai praplečia jų taikymo sritį ir daro jų darbą patogesnį ir patogesnį.
Galvaninių elementų tipai
Labiausiai paplitę yra anglies-cinko elementai. Jie naudoja pasyvų anglies srovės kolektorius, kuris liečiasi su anodu, kuris yra mangano oksidas (4). Elektrolitas yra amonio chloridas, naudojamas pastos pavidalu.
Jis neplinta, todėl pats galvaninis elementas vadinamas sausu. Jo ypatybė yra galimybė „atsigauti“ eksploatacijos metu, o tai teigiamai veikia jų veikimo laikotarpį. Tokie galvaniniai elementai turi mažą kainą, bet mažą galią. Temperatūrai nukritus, jie mažina savo efektyvumą, o kylant temperatūrai elektrolitas palaipsniui išdžiūsta.
Šarminėms ląstelėms reikia naudoti šarminį tirpalą, todėl jos turi nemažai pritaikymo sričių.
Ličio elementuose aktyvus metalas veikia kaip anodas, o tai teigiamai veikia tarnavimo laiką. Litis yra neigiamas, todėl, esant mažiems matmenims, tokie elementai turi maksimalią vardinę įtampą. Tarp tokių sistemų trūkumų yra didelė kaina. Ličio energijos šaltinių atidarymas yra sprogus.
Išvada
Bet kurio galvaninio elemento veikimo principas pagrįstas redokso procesais, vykstančiais katode ir anode. Priklausomai nuo naudojamo metalo ir pasirinkto elektrolito tirpalo, keičiasi elemento tarnavimo laikas, vardinės įtampos vertė. Šiuo metu paklausūs yra ličio ir kadmio galvaniniai elementai, kurių tarnavimo laikas yra gana ilgas.
Kyzyl, TSU
SANTRAUKA
Tema: "Galvaniniai elementai. Baterijos."
Sudarė: Spiridonova V.A.
I metai, IV gr., FMF
Patikrintas: Kendivan O.D.
2001 m
I. Įvadas
II. Galvaninės srovės šaltiniai
1. Galvaninių elementų tipai
III. Baterijos
1. Rūgštinė
2. Šarminis
3. Sandarus nikelis-kadmis
4. Sandariai
5. „DRYFIT“ technologijos baterijos
ĮVADAS
Cheminiai srovės šaltiniai (CHS) daugelį metų
tvirtai įsiliejo į mūsų gyvenimą. Kasdieniame gyvenime vartotojas retai atkreipia dėmesį
atkreipti dėmesį į skirtumus tarp naudojamų HIT. Jam tai baterijos ir
baterijos. Paprastai jie naudojami tokiuose įrenginiuose kaip
žibintuvėliai, žaislai, radijo imtuvai ar automobiliai.
Tuo atveju, kai energijos suvartojimas yra santykinis
yra didelis (10Ah), naudojamos baterijos, daugiausia rūgštinės,
taip pat nikelio-geležies ir nikelio-kadmio. Jie naudojami
nešiojamieji kompiuteriai (nešiojamieji kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai, delniniai kompiuteriai), nešiojami įrenginiai
komunikacijos, avarinis apšvietimas ir kt.
Pastaraisiais metais tokios baterijos buvo plačiai naudojamos
atsarginiai maitinimo šaltiniai kompiuteriams ir elektromechaniniams
sistemos, kaupiančios energiją galimoms didžiausioms apkrovoms
ir gyvybiškai svarbių sistemų avarinis maitinimas.
GALVANINĖS SROVĖS ŠALTINIAI
Vienkartiniai galvaninės srovės šaltiniai
atstovauja vieningą konteinerį, kuriame
sudėtyje yra elektrolito, kurį absorbuoja aktyvioji medžiaga
separatorius ir elektrodai (anodas ir katodas), todėl jie ir vadinami
sausi elementai. Šis terminas vartojamas kalbant apie
visos ląstelės, kuriose nėra skysto elektrolito. Į eilinį
Sausieji elementai apima anglies-cinko elementus.
Sausieji elementai naudojami mažoms srovėms ir su pertrūkiais
darbo režimai. Todėl tokie elementai plačiai naudojami
telefonai, žaislai, signalizacija ir kt.
Bet kurio galvaninio elemento veikimas pagrįstas jame vykstančia redokso reakcija. Paprasčiausia galvaninis elementas susideda iš dviejų plokščių arba strypų, pagamintų iš skirtingų metalų ir panardintų į elektrolito tirpalą. Tokia sistema leidžia erdviškai atskirti redokso reakciją: viename metale vyksta oksidacija, o kitame – redukcija. Taigi elektronai per išorinę grandinę perkeliami iš reduktorius į oksidatorių.
Apsvarstykite, kaip pavyzdį, vario-cinko galvaninį elementą, maitinamą aukščiau minėtos cinko ir vario sulfato reakcijos energija. Šią celę (Jacobi-Daniel elementą) sudaro vario plokštė, panardinta į vario sulfato tirpalą (vario elektrodas) ir cinko plokštė, panardinta į cinko sulfato tirpalą (cinko elektrodas). Abu tirpalai liečiasi vienas su kitu, tačiau, kad nesusimaišytų, jie atskiriami pertvara iš porėtos medžiagos.
Kai elementas veikia, t.y. uždarius grandinę, cinkas oksiduojasi: jo sąlyčio su tirpalu paviršiuje cinko atomai virsta jonais ir, hidratuoti, pereina į tirpalą. Šiuo atveju išleisti elektronai išorine grandine juda iki vario elektrodo. Visas šių procesų rinkinys schematiškai pavaizduotas pusės reakcijos lygtimi arba elektrochemine lygtimi:
Vario jonų redukcija vyksta prie vario elektrodo. Čia iš cinko elektrodo ateinantys elektronai susijungia su dehidratuojančiais vario jonais, išeinančiais iš tirpalo; vario atomai susidaro ir išsiskiria kaip metalas. Atitinkama elektrocheminė lygtis yra tokia:
Suminė elemente vykstančios reakcijos lygtis gaunama sudėjus abiejų pusinių reakcijų lygtis. Taigi, veikiant galvaniniam elementui, elektronai iš reduktorius per išorinę grandinę pereina į oksidatorių, prie elektrodų vyksta elektrocheminiai procesai, tirpale stebimas kryptingas jonų judėjimas.
Elektrodas, kuriame vyksta oksidacija, vadinamas anodu (cinku). Elektrodas, kuriame vyksta redukcija, vadinamas katodu (variu).
Iš esmės bet kokia redokso reakcija gali gaminti elektros energiją. Tačiau reakcijų skaičius
praktiškai naudojamas cheminiuose elektros energijos šaltiniuose yra mažas. Taip yra dėl to, kad ne kiekviena redokso reakcija leidžia sukurti galvaninį elementą su techniškai vertingomis savybėmis. Be to, daugeliui redokso reakcijų reikia vartoti brangių medžiagų.
Skirtingai nuo vario-cinko elemento, visi šiuolaikiniai galvaniniai elementai ir baterijos naudoja ne du, o vieną elektrolitą; Tokiais srovės šaltiniais daug patogiau naudotis.
GALVANINIŲ LĄSTELIŲ RŪŠYS
Anglies-cinko elementai
Anglies-cinko elementai (mangano-cinko) yra
dažniausiai pasitaikantys sausieji elementai. Anglyje-cinke
elementuose naudojamas pasyvus (anglies) srovės kolektorius
kontaktas su anodu, pagamintu iš mangano dioksido (MnO2), elektrolitu iš
amonio chloridas ir cinko katodas. Elektrolitas yra
pastos pavidalu arba impregnuoja porėtą diafragmą.
Toks elektrolitas nėra labai judrus ir nesklinda, todėl
elementai vadinami sausais.
Akmens anglies-cinko elementai „atstatomi“ metu
pertrauka nuo darbo. Šis reiškinys atsiranda dėl laipsniško
kompozicijos vietinių netolygumų išlyginimas
elektrolitas, atsirandantis iškrovimo proceso metu. Dėl to
periodinis „poilsis“ pailgėja elemento tarnavimo laikas.
Anglies-cinko elementų pranašumas yra jų
santykinai maža kaina. Iki reikšmingų trūkumų
turėtų apimti reikšmingą įtampos sumažėjimą iškrovimo metu,
maža savitoji galia (5...10 W/kg) ir trumpas tarnavimo laikas
saugykla
Žema temperatūra sumažina efektyvumą
galvaniniai elementai, o vidinis akumuliatoriaus šildymas yra
didėja. Temperatūros padidėjimas sukelia cinko elektrodo cheminę koroziją dėl vandens, esančio elektrolite, ir elektrolito išdžiūvimą. Šiuos veiksnius galima šiek tiek kompensuoti laikant akumuliatorių aukštesnėje temperatūroje ir per iš anksto padarytą angą į elementą įleidžiant druskos tirpalą.
Šarminiai elementai
Kaip ir anglies-cinko elementai, šarminėse ląstelėse naudojamas MnO2 anodas ir cinko katodas su atskirtu elektrolitu.
Skirtumas tarp šarminių elementų ir anglies-cinko elementų yra
naudojant šarminį elektrolitą, dėl kurio
Dujų išmetimo metu praktiškai nėra, o jų gali būti
būti sandariai uždarytas, o tai daugeliui jų labai svarbu
programas.
Gyvsidabrio elementai
Gyvsidabrio elementai yra labai panašūs į šarminius elementus. Juose
Naudojamas gyvsidabrio oksidas (HgO). Katodas susideda iš miltelių mišinio
cinkas ir gyvsidabris. Anodas ir katodas yra atskirti separatoriumi ir diafragma,
mirkomi 40 % šarmo tirpale.
Kadangi gyvsidabrio yra nedaug ir toksiškas, gyvsidabrio elementai nėra
juos reikia išmesti visiškai panaudojus. Jie turėtų
eik perdirbti.
Sidabriniai elementai
Jie turi „sidabrinius“ katodus, pagamintus iš Ag2O ir AgO.
Ličio ląstelės
Juose naudojami ličio anodai, organinis elektrolitas
ir katodai, pagaminti iš įvairių medžiagų. Jie turi labai didelius
galiojimo laikas, didelis energijos tankis ir veikimas
plačiame temperatūrų diapazone, nes juose nėra vandens.
Kadangi litis turi didžiausią neigiamą potencialą
visų metalų, ličio elementų atžvilgiu
kuriai būdinga didžiausia vardinė įtampa esant
minimalūs matmenys.
Joninis laidumas užtikrinamas įvedant į
Didelių anijonų turinčių druskų tirpikliai.
Ličio elementų trūkumai apima jų
santykinai didelė kaina dėl didelės kainos
ličio, specialūs reikalavimai jų gamybai (poreikis
inertinė atmosfera, nevandeninių tirpiklių valymas). Turėtų
Taip pat atsižvelkite į tai, kad kai kurios ličio ląstelės, kai jos
atidarius yra sprogūs.
Ličio elementai plačiai naudojami atminties grandinių, matavimo prietaisų ir kitų aukštųjų technologijų sistemų atsarginiuose maitinimo šaltiniuose.
BATERIJOS
Baterijos yra cheminiai šaltiniai
daugkartinio naudojimo elektros energija. Jie susideda iš
du elektrodai (teigiamas ir neigiamas), elektrolitas
ir korpusai. Energija akumuliatoriuje kaupiasi tada, kai
cheminės oksidacijos-redukcijos reakcijos atsiradimas
elektrodai. Kai baterija išsikrauna, viskas vyksta atvirkščiai
procesus. Akumuliatoriaus įtampa yra potencialų skirtumas
tarp akumuliatoriaus polių esant fiksuotai apkrovai.
Norint gauti pakankamai dideles įtampos vertes arba
įkrovimas, atskiros baterijos yra sujungtos viena su kita
nuosekliai arba lygiagrečiai su baterijomis. Yra skaičius
visuotinai priimtos baterijų įtampos: 2; 4; 6;
Atsižvelgsime tik į šias baterijas:
rūgšties akumuliatoriai pagaminti pagal tradicinius
technologijos;
stacionarus laidas ir pavara (automobiliniai ir
traktorius);
sandarūs, priežiūros nereikalaujantys akumuliatoriai, sandarūs
nikelio-kadmio ir rūgšties „dryfit“ A400 ir A500 (kaip želė
elektrolitas).
RŪGŠTINĖS BATERIJOS
