Qelizë galvanike shtëpiake për furnizim autonom me energji elektrike. Veçoritë e disa llojeve të qelizave galvanike dhe karakteristikat e tyre të shkurtra Qelizat galvanike të përdorura në punë

Shtëpi / Laptopë

Parakushtet për shfaqjen e qelizave galvanike. Pak histori. Në vitin 1786, profesori italian i mjekësisë, fiziologu Luigi Aloisio Galvani zbuloi një fenomen interesant: muskujt e këmbëve të pasme të një kufome bretkose të sapohapur, të varur në grepa bakri, u tkurrën kur shkencëtari i preku me një bisturi çeliku. Galvani doli menjëherë në përfundimin se ky ishte një manifestim i "energjisë elektrike të kafshëve".

Pas vdekjes së Galvanit, bashkëkohësi i tij Alessandro Volta, duke qenë kimist dhe fizikant, do të përshkruante dhe demonstronte publikisht një mekanizëm më realist për gjenerimin e rrymës elektrike kur metale të ndryshme bien në kontakt.

Volta, pas një sërë eksperimentesh, do të arrijë në përfundimin e qartë se rryma shfaqet në qark për shkak të pranisë në të të dy përçuesve të metaleve të ndryshëm të vendosur në një lëng, dhe kjo nuk është aspak "energji elektrike e kafshëve", siç Galvani. mendimi. Dridhja e këmbëve të bretkosës ishte pasojë e veprimit të rrymës së krijuar nga kontakti i metaleve të ndryshme (grepa bakri dhe një bisturi çeliku).

Volta do të tregojë të njëjtat dukuri që Galvani demonstroi në një bretkocë të ngordhur, por në një elektrometër krejtësisht të pajetë të bërë vetë, dhe do të japë në vitin 1800 një shpjegim të saktë për shfaqjen e rrymës: "një përcjellës i klasës së dytë (lëngu) është në mes. dhe është në kontakt me dy përçues të klasës së parë nga dy metale të ndryshme... Si rezultat, lind një rrymë elektrike në një drejtim ose në një tjetër.”

Në një nga eksperimentet e tij të para, Volta zhyti dy pllaka - zink dhe bakër - në një kavanoz me acid dhe i lidhi me tel. Pas kësaj, pllaka e zinkut filloi të shpërndahej dhe flluska gazi u shfaqën në çelikun e bakrit. Volta sugjeroi dhe vërtetoi se një rrymë elektrike rrjedh nëpër një tel.

Kështu u shpik "elementi Volta" - qeliza e parë galvanike. Për lehtësi, Volta i dha formën e një cilindri vertikal (kolona), i përbërë nga unaza të ndërlidhura prej zinku, bakri dhe pëlhure, të njomur në acid. Një kolonë voltaike gjysmë metër e lartë krijoi një tension që ishte i ndjeshëm ndaj njerëzve.

Meqenëse kërkimi u nis nga Luigi Galvani, emri ruajti kujtimin e tij në emër të tij.

Qelizë galvanikeështë një burim kimik i rrymës elektrike i bazuar në bashkëveprimin e dy metaleve dhe/ose oksideve të tyre në një elektrolit, duke çuar në shfaqjen e rrymës elektrike në një qark të mbyllur. Kështu, në qelizat galvanike, energjia kimike shndërrohet në energji elektrike.

Qelizat galvanike sot

Qelizat galvanike sot quhen bateri. Tre lloje të baterive përdoren gjerësisht: kripë (e thatë), alkaline (ato quhen gjithashtu alkaline, "alkaline" përkthyer nga anglishtja si "alkaline") dhe litium. Parimi i funksionimit të tyre është i njëjtë me atë të përshkruar nga Volta në 1800: dy metale dhe një rrymë elektrike lind në një qark të jashtëm të mbyllur.

Tensioni i baterisë varet si nga metalet e përdorura ashtu edhe nga numri i elementeve në "bateri". Bateritë, ndryshe nga akumulatorët, nuk janë në gjendje të rivendosin vetitë e tyre, pasi ato drejtpërdrejt konvertojnë energjinë kimike, domethënë energjinë e reagentëve që përbëjnë baterinë (agjent reduktues dhe agjent oksidues), në energji elektrike.

Reagentët e përfshirë në bateri konsumohen gjatë funksionimit të saj dhe rryma gradualisht zvogëlohet, kështu që efekti i burimit përfundon pasi reagentët të kenë reaguar plotësisht.

Qelizat alkaline dhe kripe (bateritë) përdoren gjerësisht për të fuqizuar një sërë pajisjesh elektronike, pajisjet radio, lodrat dhe ato me litium mund të gjenden më shpesh në pajisjet mjekësore portative si glukometrat ose në pajisjet dixhitale si kamerat.

Qelizat mangan-zink, të cilat quhen bateri kripe, janë qeliza galvanike "të thata" që nuk përmbajnë një zgjidhje të lëngshme elektrolite.

Elektroda e zinkut (+) është një katodë në formë qelqi, dhe anoda është një përzierje pluhuri e dioksidit të manganit dhe grafitit. Rryma rrjedh nëpër shufrën e grafitit. Elektroliti është një pastë e tretësirës së klorurit të amonit me shtimin e niseshtës ose miellit për ta trashur atë në mënyrë që asgjë të mos rrjedhë.

Në mënyrë tipike, prodhuesit e baterive nuk tregojnë përbërjen e saktë të qelizave të kripës, megjithatë, bateritë e kripës janë më të lirat, ato zakonisht përdoren në pajisjet ku konsumi i energjisë është jashtëzakonisht i ulët: në orë, në telekomandë telekomandë, në termometra elektronikë etj.

Koncepti i "kapacitetit nominal" përdoret rrallë për të karakterizuar bateritë zink-mangan, pasi kapaciteti i tyre varet shumë nga mënyrat dhe kushtet e funksionimit. Disavantazhet kryesore të këtyre elementeve janë shkalla e konsiderueshme e uljes së tensionit gjatë gjithë shkarkimit dhe një rënie e ndjeshme e kapacitetit të dorëzuar me rritjen e rrymës së shkarkimit. Tensioni përfundimtar i shkarkimit vendoset në varësi të ngarkesës në intervalin 0.7-1.0 V.

Jo vetëm madhësia e rrymës së shkarkimit është e rëndësishme, por edhe orari kohor i ngarkesës. Me shkarkimin me ndërprerje në rryma të larta dhe të mesme, performanca e baterive rritet ndjeshëm në krahasim me funksionimin e vazhdueshëm. Megjithatë, në rryma të ulëta shkarkimi dhe ndërprerje disamujore në funksionim, kapaciteti i tyre mund të ulet si rezultat i vetë-shkarkimit.

Grafiku i mësipërm tregon kthesat e shkarkimit për një bateri mesatare kripe për 4, 10, 20 dhe 40 orë për krahasim me baterinë alkaline, e cila do të diskutohet më vonë.

Një bateri alkaline është një bateri voltaike mangan-zink që përdor dioksid mangani si katodë, zink pluhur si anodë dhe një zgjidhje alkali, zakonisht në formën e pastës së hidroksidit të kaliumit, si elektrolit.

Këto bateri kanë një numër avantazhesh (në veçanti, kapacitet dukshëm më të lartë, puna më e mirë në temperatura të ulëta dhe në rryma të ngarkesës së lartë).

Bateritë alkaline, krahasuar me bateritë me kripë, mund të ofrojnë më shumë rrymë për një periudhë më të gjatë kohore. Një rrymë më e lartë bëhet e mundur sepse zinku përdoret këtu jo në formën e një gote, por në formën e një pluhuri që ka një zonë më të madhe kontakti me elektrolitin. Si elektrolit përdoret hidroksidi i kaliumit në formën e një paste.

Është falë aftësisë së këtij lloji të qelizave galvanike për të dhënë rrymë të konsiderueshme (deri në 1 A) për një kohë të gjatë që bateritë alkaline janë më të zakonshmet sot.

Në lodrat elektrike, në pajisjet mjekësore portative, në pajisje elektronike, në kamera - bateritë alkaline përdoren kudo. Ato zgjasin 1.5 herë më shumë se ato të kripura nëse shkarkimi është me rrymë të ulët. Grafiku tregon kthesat e shkarkimit në rryma të ndryshme për krahasim me një bateri kripe (grafiku u tregua më lart) për 4, 10, 20 dhe 40 orë.

Bateritë litium

Një lloj tjetër mjaft i zakonshëm i qelizave voltaike janë bateritë e litiumit - qeliza të vetme voltaike jo të rikarikueshme që përdorin litiumin ose përbërjet e tij si anodë. Falë përdorimit metal alkali kanë një diferencë të lartë potenciale.

Katoda dhe elektroliti i një qelize litiumi mund të jenë shumë të ndryshme, kështu që termi "qelizë litiumi" kombinon një grup qelizash me të njëjtin material anodë. Për shembull, si katodë mund të përdoren dioksidi i manganit, monofluoridi i karbonit, piriti, kloruri tionil etj.

Bateritë e litiumit ndryshojnë nga bateritë e tjera në jetëgjatësinë e tyre të gjatë dhe koston e lartë. Në varësi të madhësisë së zgjedhur dhe kimikateve të përdorura, një bateri litium mund të prodhojë tension nga 1,5 V (e pajtueshme me bateritë alkaline) deri në 3,7 V.

Këto bateri kanë kapacitetin më të lartë për njësi të peshës dhe një jetëgjatësi të gjatë. Qelizat e litiumit përdoren gjerësisht në pajisjet moderne portative teknologjinë elektronike: për të fuqizuar orën motherboard kompjuterë, për fuqizimin e pajisjeve portative mjekësore, orëve dore, kalkulatorëve, pajisjeve fotografike etj.

Grafiku i mësipërm tregon kthesat e shkarkimit për dy bateri litium nga dy prodhues të njohur. Rryma fillestare ishte 120 mA (për rezistencë prej rreth 24 Ohms).

Llojet e ndryshme të qelizave galvanike e shndërrojnë energjinë e tyre kimike në rrymë elektrike. Ata morën emrin e tyre për nder të shkencëtarit italian Galvani, i cili kreu eksperimentet dhe kërkimet e para të tilla. Energjia elektrike gjenerohet nga reaksioni kimik i dy metaleve (zakonisht zinkut dhe bakrit) në një elektrolit.

Parimi i funksionimit

Shkencëtarët vendosën një pjatë bakri dhe zinku në enë me acid. Ata u lidhën me një përcjellës, në të parën u formuan flluska gazi, dhe e dyta filloi të shpërndahej. Kjo vërtetoi se rryma elektrike rrjedh nëpër përcjellës. Pas Galvanit, Volt filloi eksperimentet. Ai krijoi një element cilindrik, të ngjashëm me një kolonë vertikale. Ai përbëhej nga unaza zinku, bakri dhe pëlhure, të para-ngopura me acid. Elementi i parë kishte një lartësi prej 50 cm, dhe tensioni i krijuar prej tij u ndje nga një person.

Parimi i funksionimit është që dy lloje metali në një medium elektrolitik ndërveprojnë, si rezultat i të cilit rryma fillon të rrjedhë nëpër qarkun e jashtëm. Qelizat dhe bateritë moderne galvanike quhen bateri. Tensioni i tyre varet nga metali i përdorur. Pajisja vendoset në një cilindër të bërë nga fletë metalike e butë. Elektrodat janë rrjeta me spërkatje oksiduese dhe reduktuese.

Shndërrimi i energjisë kimike në energji elektrike eliminon mundësinë e rikthimit të vetive të baterive. Në fund të fundit, kur elementi funksionon, reagentët konsumohen, gjë që bën që rryma të ulet. Agjenti reduktues është zakonisht plumbi negativ nga litiumi ose zinku. Gjatë funksionimit, ai humbet elektronet. Pjesa pozitive përbëhet nga kripëra metalike ose oksid magnezi, ai kryen punën e një agjenti oksidues.

Në kushte normale, elektroliti nuk lejon që rryma të kalojë përmes tij shpërbëhet në jone vetëm kur qarku është i mbyllur. Kjo është ajo që shkakton shfaqjen e përçueshmërisë. Një solucion acid, kripëra natriumi ose kaliumi përdoren si elektrolit.

Shumëllojshmëri elementësh

Bateritë përdoren për të fuqizuar pajisjet, pajisjet, pajisjet dhe lodrat. Sipas skemës, të gjithë elementët galvanikë ndahen në disa lloje:

  • kripur;
  • alkaline;
  • litium

Më të njohurat janë bateritë e kripës të bëra nga zink dhe mangan. Elementi kombinon besueshmërinë, cilësinë dhe çmimin e arsyeshëm. Por në kohët e fundit Prodhuesit po reduktojnë ose ndalojnë plotësisht prodhimin e tyre, pasi kompanitë që prodhojnë pajisje shtëpiake po shtojnë gradualisht kërkesat e tyre për to. Përparësitë kryesore të baterive galvanike të këtij lloji:

  • parametrat universalë që lejojnë përdorimin e tyre në zona të ndryshme;
  • funksionim i lehtë;
  • kosto e ulët;
  • kushte të thjeshta prodhimi;
  • lëndë të para të aksesueshme dhe të lira.

Ndër disavantazhet janë një jetë e shkurtër shërbimi (jo më shumë se dy vjet), një rënie e vetive për shkak të temperaturave të ulëta, një ulje e kapacitetit me rritjen e rrymës dhe një ulje e tensionit gjatë funksionimit. Kur bateritë e kripës shkarkohen, ato mund të rrjedhin pasi vëllimi pozitiv i elektrodës e shtyn elektrolitin. Përçueshmëria rritet nga grafiti dhe karboni i zi, përzierja aktive përbëhet nga dioksidi i manganit. Jeta e shërbimit varet drejtpërdrejt nga vëllimi i elektrolitit.

Në shekullin e kaluar, u shfaqën elementët e parë alkaline. Roli i agjentit oksidues në to luhet nga mangani, dhe agjenti reduktues është pluhur zinku. Trupi i baterisë është i bashkuar për të parandaluar korrozionin. Por përdorimi i merkurit ishte i ndaluar, kështu që ato u mbuluan me përzierje të pluhurit të zinkut dhe frenuesve të ndryshkut.

Substanca aktive në pajisjen e një qelize galvanike është këto janë zinku, indiumi, plumbi dhe alumini. Masa aktive përfshin blozën, manganin dhe grafitin. Elektroliti është bërë nga kaliumi dhe natriumi. Pluhuri i thatë përmirëson ndjeshëm performancën e baterisë. Me të njëjtat përmasa si llojet e kripës, ato alkaline kanë një kapacitet më të madh. Ata vazhdojnë të punojnë mirë edhe në acar të fortë.

Qelizat e litiumit përdoren për të fuqizuar teknologjinë moderne. Ato prodhohen në formën e baterive dhe akumulatorëve të madhësive të ndryshme. Të parat përmbajnë një elektrolit të ngurtë, ndërsa pajisjet e tjera përmbajnë një elektrolit të lëngshëm. Ky opsion është i përshtatshëm për pajisjet që kërkojnë tension të qëndrueshëm dhe ngarkesa të rrymës mesatare. Bateritë e litiumit mund të ngarkohen disa herë, bateritë përdoren vetëm një herë, nuk hapen.

Fusha e zbatimit

Ekzistojnë një sërë kërkesash për prodhimin e qelizave galvanike. Kutia e baterisë duhet të jetë e besueshme dhe e mbyllur. Elektroliti nuk duhet të rrjedhë jashtë dhe substancat e huaja nuk duhet të lejohen të hyjnë në pajisje. Në disa raste, kur lëngu rrjedh jashtë, ai do të marrë zjarr. Një artikull i dëmtuar nuk mund të përdoret. Dimensionet e të gjitha baterive janë pothuajse të njëjta, vetëm madhësitë e baterive ndryshojnë. Elementet mund të kenë forma të ndryshme: cilindrike, prizmatike ose disk.

Të gjitha llojet e pajisjeve kanë avantazhe të përbashkëta: ato janë kompakte dhe të lehta në peshë, të përshtatura për intervale të ndryshme të temperaturës së funksionimit, kanë një kapacitet të madh dhe funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme në kushte të ndryshme. Ka edhe disa disavantazhe, por ato lidhen me disa lloje elementesh. Ato të kripura nuk zgjasin shumë, ato me litium janë të dizajnuara në mënyrë të tillë që të mund të ndizen nëse janë nën presion.

Aplikimet e baterive janë të shumta:

  • teknologji dixhitale;
  • lodra për fëmijë;
  • pajisje mjekësore;
  • industria e mbrojtjes dhe e aviacionit;
  • prodhimin e hapësirës.

Qelizat galvanike janë të lehta për t'u përdorur dhe të përballueshme. Por disa lloje duhet të trajtohen me kujdes dhe të mos përdoren nëse dëmtohen. Përpara se të blini bateritë, duhet të studioni me kujdes udhëzimet për pajisjen që ato do të fuqizojnë.

Kyzyl, TSU

ABSTRAKT

Tema: "Qelizat galvanike. Bateritë".

Përpiluar nga: Spiridonova V.A.

I viti, IV gr., FMF

Kontrolluar nga: Kendivan O.D.

2001

I. Hyrje

II. Burimet e rrymës galvanike

1. Llojet e qelizave galvanike

III. Bateritë

1. Acid

2. Alkaline

3. Nikel-kadmium i mbyllur

4. E vulosur

5. Bateritë e teknologjisë “DRYFIT”.

HYRJE

Burimet e rrymës kimike (CHS) për shumë vite

hyri fort në jetën tonë. Në jetën e përditshme, konsumatori rrallë i kushton vëmendje

vëmendje ndaj dallimeve ndërmjet HIT-it të përdorur. Për të janë bateritë dhe

bateritë. Ato zakonisht përdoren në pajisje të tilla si

elektrik dore, lodra, radio ose makina.

Në rastin kur konsumi i energjisë është relativisht

është i madh (10Ah), përdoren bateri, kryesisht ato acide,

si dhe nikel-hekur dhe nikel-kadmium. Ato përdoren në

kompjuterë portativë (Laptop, Notebook, Palmtop), pajisje që vishen

komunikimet, ndriçimi emergjent etj.

Vitet e fundit, bateri të tilla janë përdorur gjerësisht në

furnizimet me energji rezervë për kompjuterë dhe elektromekanikë

sistemet që ruajnë energjinë për ngarkesat e mundshme maksimale

dhe furnizimi me energji emergjente i sistemeve vitale.

BURIMET RRUMATE GALVANIKE

Burimet e rrymës galvanike të disponueshme

përfaqësojnë një enë të unifikuar në të cilën

përmban një elektrolit të përthithur nga lënda aktive

ndarës, dhe elektroda (anodë dhe katodë), prandaj quhen

elementë të thatë. Ky term përdoret në lidhje me

të gjitha qelizat që nuk përmbajnë elektrolit të lëngshëm. Të zakonshmet

Elementët e thatë përfshijnë elementë karbon-zink.

Qelizat e thata përdoren për rryma të ulëta dhe me ndërprerje

mënyrat e funksionimit. Prandaj, elementë të tillë përdoren gjerësisht në

aparate telefonike, lodra, sisteme alarmi etj.

Veprimi i çdo qelize galvanike bazohet në shfaqjen e një reaksioni redoks në të. Në formën e saj më të thjeshtë, një qelizë galvanike përbëhet nga dy pllaka ose shufra të bëra nga metale të ndryshme dhe të zhytura në një zgjidhje elektrolite. Një sistem i tillë bën të mundur ndarjen hapësinore të reaksionit redoks: oksidimi ndodh në një metal dhe reduktimi ndodh në një tjetër. Kështu, elektronet transferohen nga agjenti reduktues në agjentin oksidues përmes qarkut të jashtëm.

Konsideroni, si shembull, një qelizë galvanike bakër-zink, të mundësuar nga energjia e reaksionit të mësipërm midis zinkut dhe sulfatit të bakrit. Kjo qelizë (qeliza Jacobi-Daniel) përbëhet nga një pllakë bakri e zhytur në një tretësirë ​​të sulfatit të bakrit (elektrodë bakri) dhe një pllakë zinku e zhytur në një tretësirë ​​sulfate zinku (elektrodë zinku). Të dy tretësirat janë në kontakt me njëra-tjetrën, por për të parandaluar përzierjen ato ndahen nga një ndarje e bërë nga materiali poroz.

Kur elementi është në punë, d.m.th. kur zinxhiri është i mbyllur, zinku oksidohet: në sipërfaqen e kontaktit të tij me tretësirën, atomet e zinkut kthehen në jone dhe, kur hidratohet, kalojnë në tretësirë. Elektronet e lëshuara në këtë rast lëvizin përgjatë qarkut të jashtëm në elektrodën e bakrit. I gjithë grupi i këtyre proceseve përfaqësohet në mënyrë skematike nga ekuacioni i gjysmë-reaksionit, ose ekuacioni elektrokimik:

Reduktimi i joneve të bakrit ndodh në elektrodën e bakrit. Elektronet që vijnë këtu nga elektroda e zinkut kombinohen me jonet dehidratuese të bakrit që dalin nga tretësira; atomet e bakrit formohen dhe lirohen si metal. Ekuacioni elektrokimik përkatës është:

Ekuacioni total i reaksionit që ndodh në element përftohet duke shtuar ekuacionet e të dy gjysmëreaksioneve. Kështu, gjatë funksionimit të një qelize galvanike, elektronet nga agjenti reduktues kalojnë në agjentin oksidues përmes qarkut të jashtëm, proceset elektrokimike ndodhin në elektroda, dhe lëvizja e drejtuar e joneve vërehet në tretësirë.

Elektroda në të cilën ndodh oksidimi quhet anodë (zink). Elektroda në të cilën ndodh reduktimi quhet katodë (bakër).

Në parim, çdo reaksion redoks mund të prodhojë energji elektrike. Megjithatë, numri i reagimeve

praktikisht i përdorur në burimet kimike të energjisë elektrike është i vogël. Kjo për faktin se jo çdo reaksion redoks bën të mundur krijimin e një qelize galvanike me veti teknikisht të vlefshme. Përveç kësaj, shumë reaksione redoks kërkojnë konsumimin e substancave të shtrenjta.

Ndryshe nga qeliza bakër-zink, të gjitha qelizat dhe bateritë moderne galvanike përdorin jo dy, por një elektrolit; Burime të tilla aktuale janë shumë më të përshtatshme për t'u përdorur.

LLOJET E QELIZAVE GALVANIKE

Elementet karbon-zink

Elementet qymyr-zink (mangan-zink) janë

elementët më të zakonshëm të thatë. Në qymyr-zink

Elementet përdorin një kolektor rrymë pasiv (karboni).

kontakt me një anodë të bërë nga dioksidi i manganit (MnO2), elektrolit i bërë nga

klorur amoniumi dhe një katodë zinku. Elektroliti është brenda

formon paste ose mbars një diafragmë poroze.

Një elektrolit i tillë nuk është shumë i lëvizshëm dhe nuk përhapet, kështu që

elementet quhen të thatë.

Elementet qymyri-zink “rikthehen” gjatë

pushim nga puna. Ky fenomen është për shkak të gradual

rreshtimi i inhomogjeniteteve lokale në përbërje

elektrolit që lind gjatë procesit të shkarkimit. Si rezultat

"pushimi" periodik zgjatet jeta e shërbimit të elementit.

Avantazhi i elementeve karbon-zink është i tyre

kosto relativisht e ulët. Për disavantazhe të konsiderueshme

duhet të përfshijë një ulje të ndjeshme të tensionit gjatë shkarkimit,

fuqi specifike e ulët (5...10 W/kg) dhe jetë e shkurtër shërbimi

magazinimit

Temperaturat e ulëta ulin efikasitetin e përdorimit

qelizat galvanike dhe ngrohja e brendshme e baterisë

rritet. Një rritje e temperaturës shkakton gërryerje kimike të elektrodës së zinkut nga uji që gjendet në elektrolit dhe tharjen e elektrolitit. Këta faktorë mund të kompensohen disi duke e mbajtur baterinë në temperatura të larta dhe duke futur një zgjidhje të kripur në qelizë përmes një vrime të bërë paraprakisht.

Elementet alkaline

Ashtu si qelizat karbon-zink, qelizat alkaline përdorin një anodë MnO2 dhe një katodë zinku me një elektrolit të ndarë.

Dallimi midis elementeve alkaline dhe elementeve karbon-zink është

në përdorimin e një elektroliti alkalik, si rezultat i të cilit

Praktikisht nuk ka evolucion të gazit gjatë shkarkimit, dhe ato mund të jenë

të vulosen, gjë që është shumë e rëndësishme për një numër prej tyre

aplikacionet.

Elementet e merkurit

Elementet e merkurit janë shumë të ngjashëm me elementët alkaline. Në to

Përdoret oksidi i merkurit (HgO). Katoda përbëhet nga një përzierje pluhuri

zink dhe merkur. Anoda dhe katoda ndahen nga një ndarës dhe një diafragmë,

ngjyhet në tretësirë ​​alkali 40%.

Meqenëse merkuri është i pakët dhe toksik, elementët e merkurit nuk janë

duhet të hidhen pasi të jenë përdorur plotësisht. Ata duhet

shkoni për riciklim.

Elemente argjendi

Ata kanë katoda "argjendi" të bëra nga Ag2O dhe AgO.

Qelizat e litiumit

Ata përdorin anoda litiumi, një elektrolit organik

dhe katoda nga materiale të ndryshme. Ata kanë shumë të mëdha

jetëgjatësia, dendësia e lartë e energjisë dhe efikase

mbi një gamë të gjerë temperaturash sepse nuk përmbajnë ujë.

Meqenëse litiumi ka potencialin më të lartë negativ

në lidhje me të gjitha metalet, elementët e litiumit

karakterizohet nga tensioni më i lartë i vlerësuar në

dimensionet minimale.

Përçueshmëria jonike sigurohet duke futur në

Tretës të kripërave që kanë anione të mëdha.

Disavantazhet e qelizave të litiumit përfshijnë ato

kosto relativisht e lartë për shkak të çmimit të lartë

litium, kërkesa të veçanta për prodhimin e tyre (nevoja

atmosfera inerte, pastrimi i tretësve jo ujor). Duhet

Merrni parasysh gjithashtu se disa qeliza litiumi kur ato

janë shpërthyese nëse hapen.

Qelizat e litiumit përdoren gjerësisht në furnizimin me energji rezervë për qarqet e kujtesës, instrumentet matëse dhe sisteme të tjera të teknologjisë së lartë.

BATERITË

Bateritë janë burime kimike

energji elektrike e ripërdorshme. Ato përbëhen nga

dy elektroda (pozitive dhe negative), elektrolit

dhe byk. Akumulimi i energjisë në bateri ndodh kur

shfaqja e një reaksioni kimik oksido-reduktues

elektrodat. Kur bateria shkarkohet, ndodh e kundërta

proceset. Tensioni i baterisë është ndryshimi potencial

midis poleve të baterisë me një ngarkesë fikse.

Për të marrë vlera mjaftueshëm të mëdha të tensionit ose

karikimi, bateritë individuale janë të lidhura me njëra-tjetrën

seri ose paralele me bateritë. Ka një numër

Tensionet e pranuara përgjithësisht për bateritë: 2; 4; 6;

Ne do të kufizohemi në marrjen në konsideratë të baterive të mëposhtme:

bateri acid të bëra sipas traditës

teknologjitë;

plumbi dhe ngasja e palëvizshme (automobilistikë dhe

traktor);

bateri të mbyllura pa mirëmbajtje, të mbyllura

nikel-kadmium dhe acid "të thatë" A400 dhe A500 (si pelte

elektrolit).

BATERITË ACIDI

Si shembull, merrni parasysh një bateri të gatshme për përdorim me acid plumbi. Ai përbëhet nga pllaka plumbi grilë, disa prej të cilave janë të mbushura me dioksid plumbi dhe të tjera me plumb sfungjeri metalik. Pllakat janë zhytur në një tretësirë ​​35-40% H2SO4; në këtë përqendrim, përçueshmëria elektrike specifike e tretësirës së acidit sulfurik është maksimale.

Kur bateria është në punë - kur ajo shkarkohet - në të ndodh një reaksion oksidimi-reduktimi, gjatë të cilit plumbi metalik oksidohet:

Pb + SO4 = PbSO4 + 2e-

Dhe dioksidi i plumbit zvogëlohet:

Pb + SO4 + 4H+ + 2e- = PbSO4 + 2H2O

Elektronet e lëshuara nga atomet e plumbit metalik gjatë oksidimit pranohen nga atomet e plumbit PbO2 gjatë reduktimit; elektronet transferohen nga një elektrodë në tjetrën përmes një qarku të jashtëm.

Kështu, metali i plumbit shërben si anodë në një bateri plumbi dhe ngarkohet negativisht, dhe PbO2 shërben si katodë dhe ngarkohet pozitivisht.

Në qarkun e brendshëm (në tretësirën H2SO4), transferimi i joneve ndodh gjatë funksionimit të baterisë. Jonet SO42 lëvizin drejt anodës, dhe jonet H+ lëvizin drejt katodës. Drejtimi i kësaj lëvizjeje përcaktohet nga fusha elektrike që rezulton nga shfaqja e proceseve të elektrodës: anionet konsumohen në anodë, dhe kationet konsumohen në katodë. Si rezultat, zgjidhja mbetet elektrikisht neutrale.

Nëse mbledhim ekuacionet që korrespondojnë me oksidimin e plumbit dhe reduktimin e PbO2, marrim ekuacionin total të reaksionit,

rrjedhje në një bateri me acid plumbi gjatë funksionimit të saj (shkarkimi):

Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

E.m.f. e një baterie të ngarkuar me acid plumbi është afërsisht 2V. Ndërsa një bateri shkarkohet, materialet e saj katodë (PbO2) dhe anodë (Pb) konsumohen. Konsumohet edhe acidi sulfurik. Në të njëjtën kohë, voltazhi në terminalet e baterisë bie. Kur bëhet më pak se vlera e lejuar nga kushtet e funksionimit, bateria ngarkohet përsëri.

Për të karikuar (ose karikuar), bateria lidhet me një burim të jashtëm rrymë (plus në plus dhe minus në minus). Në këtë rast, rryma rrjedh përmes baterisë në drejtim të kundërt me atë në të cilin kaloi kur bateria u shkarkua. Si rezultat i kësaj, proceset elektrokimike në elektroda janë "të kundërta". Elektroda e plumbit tani i nënshtrohet një procesi reduktimi

PbSO4 + 2e- = Pb + SO4

ato. Kjo elektrodë bëhet katodë. Procesi i oksidimit ndodh në elektrodën PbO2

PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + 2e-

prandaj kjo elektrodë tani është anodë. Jonet në tretësirë ​​lëvizin në drejtime të kundërta me ato në të cilat lëviznin kur bateria ishte në punë.

Duke shtuar dy ekuacionet e fundit, marrim ekuacionin për reagimin që ndodh gjatë karikimit të baterisë:

2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO4

Është e lehtë të shihet se ky proces është i kundërt i atij që ndodh gjatë funksionimit të baterisë: kur bateria ngarkohet, substancat e nevojshme për funksionimin e saj përsëri merren në të.

Bateritë e plumbit-acid zakonisht lidhen në një bateri, e cila

vendosur në një monobllok të bërë nga eboniti, termoplastik, polipropileni,

polistiren, polietileni, përbërje asfalti, qeramika

ose xhami.

Një nga karakteristikat më të rëndësishme të një baterie është

jeta e shërbimit ose jeta e shërbimit (numri i cikleve). Përkeqësim

Parametrat e baterisë dhe dështimi shkaktohen kryesisht

radha e korrozionit të rrjetës dhe rrëshqitjes së masës aktive

elektrodë pozitive. Jetëgjatësia e baterisë është e përcaktuar

kryesisht nga lloji i pllakave dhe kushteve pozitive

operacion.

Përmirësimet në bateritë e acidit plumb janë në rrugën e duhur

hulumtimi i lidhjeve të reja për grilat (për shembull, plumb-kalcium), materiale strehimi të lehta dhe të qëndrueshme

(për shembull, bazuar në kopolimerin propilen-etilen), përmirësime

cilësia e ndarësve.

BATERI ALKALINE

Argjend-zink.

kanë mirë karakteristikat elektrike, kanë masë dhe vëllim të ulët. Elektrodat në to janë oksidet e argjendit Ag2O, AgO (katodë) dhe zinku sfungjer (anodë); Elektroliti është një zgjidhje KOH.

Gjatë funksionimit të baterisë, zinku oksidohet, duke u shndërruar në ZnO dhe Zn(OH)2, dhe oksidi i argjendit reduktohet në metal. Reagimi i përgjithshëm që ndodh kur një bateri shkarkohet mund të shprehet përafërsisht me ekuacionin:

AgO + Zn = Ag + ZnO

E.m.f. e një baterie argjend-zink të ngarkuar është afërsisht 1,85 V. Kur voltazhi bie në 1,25 V, bateria ngarkohet. Në këtë rast, proceset në elektroda janë "të kundërta": zinku zvogëlohet, argjendi oksidohet - substancat e nevojshme për funksionimin e baterisë merren përsëri.

Kadmium-nikel dhe hekur-nikel.

CN dhe ZHN janë shumë të ngjashme me njëra-tjetrën. Dallimi i tyre kryesor është materiali i pllakave të elektrodës negative; në bateritë KN janë kadmium, dhe në bateritë ZhN janë hekur. Bateritë KN janë më të përdorurat.

Bateritë alkaline prodhohen kryesisht me elektroda lamelale. Në to, masat aktive janë të mbyllura në lamela - kuti të sheshta me vrima. Masa aktive e pllakave pozitive të një baterie të ngarkuar përbëhet kryesisht nga oksidi i hidratuar i nikelit (Ni) Ni2O3 x H2O ose NiOOH. Përveç kësaj, ai përmban grafit, i cili shtohet për të rritur përçueshmërinë elektrike. Masa aktive e pllakave negative të baterive KN përbëhet nga një përzierje e kadmiumit sfungjer me pluhur hekuri, dhe e baterive ZhN - nga pluhuri i reduktuar i hekurit. Elektroliti është një tretësirë ​​e hidroksidit të kaliumit që përmban një sasi të vogël të LiOH.

Le të shqyrtojmë proceset që ndodhin gjatë funksionimit të një baterie KN. Kur bateria shkarkohet, kadmiumi oksidohet.

Cd + 2OH- = Cd(OH)2 + 2e-

Dhe NiOOH është restauruar:

2NiOOH + 2H2O + 2e- = 2Ni(OH)2 + 2OH-

Në këtë rast, elektronet transferohen nga elektroda e kadmiumit në elektrodën e nikelit përgjatë qarkut të jashtëm. Elektroda e kadmiumit shërben si anodë dhe është e ngarkuar negativisht, dhe elektroda e nikelit shërben si katodë dhe është e ngarkuar pozitivisht.

Reagimi total që ndodh në baterinë KN gjatë funksionimit të saj mund të shprehet me ekuacionin që përftohet duke shtuar dy ekuacionet e fundit elektrokimike:

2NiOOH + 2H2O + Cd = 2NI(OH)2 + CD(OH)2

E.m.f. e një baterie nikel-kadmiumi të ngarkuar është afërsisht 1,4 V. Ndërsa bateria funksionon (shkarkon), tensioni në terminalet e saj bie. Kur bie nën 1 V, bateria ngarkohet.

Kur karikoni një bateri, proceset elektrokimike në elektrodat e saj janë "të kundërta". Reduktimi i metaleve ndodh në elektrodën e kadmiumit

Cd(OH)2 + 2e- = CD + 2OH-

Mbi nikelin - oksidimi i hidroksidit të nikelit (P):

2Ni(OH)2 + 2OH- = 2NiOOH + 2H2O + 2e-

Reagimi total gjatë ngarkimit është i kundërt i reagimit që ndodh gjatë shkarkimit:

2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 = 2NiOOH + 2H2O + Cd

BATARI TE MBYLLUR NIKEL-KADMIUM

Një grup i veçantë i baterive nikel-kadmium janë bateritë e mbyllura. Oksigjeni i lëshuar në fund të ngarkesës oksidon kadmiumin, kështu që presioni në bateri nuk rritet. Shkalla e formimit të oksigjenit duhet të jetë e ulët, kështu që bateria është e ngarkuar me një rrymë relativisht të ulët.

Bateritë e mbyllura ndahen në disk,

cilindrike dhe drejtkëndore.

Bateri drejtkëndëshe të mbyllura nikel-kadmiumi

prodhohen me elektroda negative të oksidit të kadmiumit jocermetor ose me elektroda të kadmiumit me qermeti.

BATERITË E MBYLLUR

Bateritë acide të përdorura gjerësisht,

kryhet sipas teknologjisë klasike, shkaktojnë shumë telashe

dhe kanë një efekt të dëmshëm te njerëzit dhe pajisjet. Ata janë më

të lira, por kërkojnë kosto shtesë për mirëmbajtjen e tyre,

ambiente të veçanta dhe personel.

BATERITË E TEKNOLOGJISË "DRYFIT".

Bateritë më të përshtatshme dhe më të sigurta të acidit

janë bateri të mbyllura plotësisht pa mirëmbajtje

VRLA (Valve Regulated Lead Acid) prodhuar duke përdorur teknologji

"e thatë". Elektroliti në këto bateri është në një gjendje të ngjashme me pelte. Kjo garanton besueshmërinë e baterive dhe sigurinë e funksionimit të tyre.

REFERENCAT:

1. Deordiev S.S.

Bateritë dhe kujdesi i tyre.

K.: Teknologjia, 1985. 136 f.

2. Libri i referencës elektrike.

Në 3 vëllime T.2. Produkte dhe pajisje elektrike/nën

total ed. profesorë të Institutit të Inxhinierisë së Energjisë në Moskë (kryeredaktori I.N. Orlov) dhe të tjerë botimi i 7-të. 6 korr. dhe shtesë

M.: Energoatomizdat, 1986. 712 f.

3. N.L.Glinka.

Kimi e përgjithshme.

Shtëpia botuese "Kimi" 1977.

4. Bagotsky V.S., Skundin A.M.

Burimet e rrymës kimike.

M.: Energoizdat, 1981. 360 f.

Për të hartuar një diagram të një qelize galvanike, është e nevojshme të kuptohet parimi i funksionimit të saj dhe tiparet strukturore.

Konsumatorët rrallë i kushtojnë vëmendje baterive dhe baterive të rikarikueshme, megjithëse këto janë burimet më të njohura të energjisë.

Burimet e rrymës kimike

Çfarë është një qelizë galvanike? Qarku i tij bazohet në një elektrolit. Pajisja përfshin një enë të vogël që përmban elektrolitin, i cili absorbohet nga materiali ndarës. Përveç kësaj, qarku i dy qelizave galvanike supozon praninë e Cili është emri i një qelize të tillë galvanike? Skema që lidh dy metale së bashku supozon praninë e një reaksioni oksido-reduktues.

Qeliza galvanike më e thjeshtë

Ai përfshin praninë e dy pllakave ose shufrave të bëra nga metale të ndryshme, të cilat janë zhytur në një zgjidhje të një elektroliti të fortë. Gjatë funksionimit të kësaj qelize galvanike, në anodë ndodh një proces oksidimi, i shoqëruar me lëshimin e elektroneve.

Në katodë - reduktimi, i shoqëruar nga pranimi i grimcave negative. Elektronet transferohen përmes qarkut të jashtëm në agjentin oksidues nga agjenti reduktues.

Shembull i një qelize galvanike

Për të kompozuar qarqet elektronike qelizat galvanike, është e nevojshme të dihet vlera e potencialit të tyre standard elektrodë. Le të analizojmë një variant të një qelize galvanike bakër-zink që funksionon në bazë të energjisë së çliruar gjatë ndërveprimit të sulfatit të bakrit me zinkun.

Kjo qelizë galvanike, diagrami i së cilës do të jepet më poshtë, quhet element Jacobi-Daniel. Ai përfshin i cili është i zhytur në një tretësirë ​​të sulfatit të bakrit (elektrodë bakri), dhe gjithashtu përbëhet nga një pllakë zinku e vendosur në një tretësirë ​​të sulfatit të tij (elektrodë zinku). Tretësirat vijnë në kontakt me njëra-tjetrën, por për të parandaluar përzierjen e tyre, elementi përdor një ndarje të bërë nga materiali poroz.

Parimi i funksionimit

Si funksionon një qelizë galvanike, qarku i së cilës është Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Gjatë funksionimit të tij, kur është i mbyllur qark elektrik, ndodh procesi i oksidimit të zinkut metalik.

Në sipërfaqen e kontaktit të saj me tretësirën e kripës vërehet shndërrimi i atomeve në katione Zn2+. Procesi shoqërohet me lëshimin e elektroneve "të lira", të cilat lëvizin përgjatë qarkut të jashtëm.

Reagimi që ndodh në elektrodën e zinkut mund të përfaqësohet si më poshtë:

Reduktimi i kationeve metalike kryhet në një elektrodë bakri. Grimcat negative që hyjnë këtu nga elektroda e zinkut kombinohen me kationet e bakrit, duke i precipituar ato në formën e metalit. Ky proces ka formën e mëposhtme:

Nëse mbledhim dy reaksionet e diskutuara më sipër, marrim një ekuacion përmbledhës që përshkruan funksionimin e një qelize galvanike zink-bakër.

Elektroda e zinkut shërben si anodë, dhe bakri shërben si katodë. Qelizat dhe bateritë moderne galvanike kërkojnë përdorimin e një zgjidhje të vetme elektrolite, e cila zgjeron fushën e aplikimit të tyre dhe e bën funksionimin e tyre më të rehatshëm dhe të përshtatshëm.

Llojet e qelizave galvanike

Më të zakonshmet janë elementët karbon-zink. Ata përdorin një kolektor pasiv të rrymës së karbonit në kontakt me anodën, e cila është oksid mangani (4). Elektroliti është klorur amoniumi, i përdorur në formë paste.

Nuk përhapet, prandaj edhe vetë qeliza galvanike quhet e thatë. Karakteristika e tij është aftësia për të "rikuperuar" gjatë operimit, gjë që ka një efekt pozitiv në kohëzgjatjen e periudhës së funksionimit të tyre. Qeliza të tilla galvanike kanë kosto të ulët, por fuqi të ulët. Me uljen e temperaturës, ato ulin efikasitetin e tyre dhe me rritjen e temperaturës, elektroliti gradualisht thahet.

Qelizat alkaline kërkojnë përdorimin e një solucioni alkali, kështu që ato kanë mjaft fusha aplikimi.

Në qelizat e litiumit, metali aktiv vepron si një anodë, e cila ka një efekt pozitiv në jetën e shërbimit. Litiumi është negativ, prandaj, me dimensione të vogla, elementë të tillë kanë një tension maksimal të vlerësuar; Ndër disavantazhet e sistemeve të tilla është çmimi i lartë. Hapja e burimeve të energjisë së litiumit është shpërthyese.

konkluzioni

Parimi i funksionimit të çdo qelize galvanike bazohet në proceset redoks që ndodhin në katodë dhe anodë. Në varësi të metalit të përdorur dhe zgjidhjes së elektrolitit të zgjedhur, jeta e shërbimit të elementit ndryshon, si dhe vlera e tensionit të vlerësuar. Aktualisht, qelizat galvanike të litiumit dhe kadmiumit që kanë një jetë mjaft të gjatë shërbimi janë në kërkesë.

Kyzyl, TSU

ABSTRAKT

Tema: "Qelizat galvanike. Bateritë".

Përpiluar nga: Spiridonova V.A.

I viti, IV gr., FMF

Kontrolluar nga: Kendivan O.D.

2001

I. Hyrje

II. Burimet e rrymës galvanike

1. Llojet e qelizave galvanike

III. Bateritë

1. Acid

2. Alkaline

3. Nikel-kadmium i mbyllur

4. E vulosur

5. Bateritë e teknologjisë “DRYFIT”.

HYRJE

Burimet e rrymës kimike (CHS) për shumë vite

hyri fort në jetën tonë. Në jetën e përditshme, konsumatori rrallë i kushton vëmendje

vëmendje ndaj dallimeve ndërmjet HIT-it të përdorur. Për të janë bateritë dhe

bateritë. Ato zakonisht përdoren në pajisje të tilla si

elektrik dore, lodra, radio ose makina.

Në rastin kur konsumi i energjisë është relativisht

është i madh (10Ah), përdoren bateri, kryesisht ato acide,

si dhe nikel-hekur dhe nikel-kadmium. Ato përdoren në

kompjuterë portativë (Laptop, Notebook, Palmtop), pajisje që vishen

komunikimet, ndriçimi emergjent etj.

Vitet e fundit, bateri të tilla janë përdorur gjerësisht në

furnizimet me energji rezervë për kompjuterë dhe elektromekanikë

sistemet që ruajnë energjinë për ngarkesat e mundshme maksimale

dhe furnizimi me energji emergjente i sistemeve vitale.

BURIMET RRUMATE GALVANIKE

Burimet e rrymës galvanike të disponueshme

përfaqësojnë një enë të unifikuar në të cilën

përmban një elektrolit të përthithur nga lënda aktive

ndarës, dhe elektroda (anodë dhe katodë), prandaj quhen

elementë të thatë. Ky term përdoret në lidhje me

të gjitha qelizat që nuk përmbajnë elektrolit të lëngshëm. Të zakonshmet

Elementët e thatë përfshijnë elementë karbon-zink.

Qelizat e thata përdoren për rryma të ulëta dhe me ndërprerje

mënyrat e funksionimit. Prandaj, elementë të tillë përdoren gjerësisht në

telefonat, lodrat, sistemet e alarmit etj.

Veprimi i çdo qelize galvanike bazohet në shfaqjen e një reaksioni redoks në të. Në formën e saj më të thjeshtë, një qelizë galvanike përbëhet nga dy pllaka ose shufra të bëra nga metale të ndryshme dhe të zhytura në një zgjidhje elektrolite. Një sistem i tillë bën të mundur ndarjen hapësinore të reaksionit redoks: oksidimi ndodh në një metal dhe reduktimi ndodh në një tjetër. Kështu, elektronet transferohen nga agjenti reduktues në agjentin oksidues përmes qarkut të jashtëm.

Konsideroni, si shembull, një qelizë galvanike bakër-zink, të mundësuar nga energjia e reaksionit të mësipërm midis zinkut dhe sulfatit të bakrit. Kjo qelizë (qeliza Jacobi-Daniel) përbëhet nga një pllakë bakri e zhytur në një tretësirë ​​të sulfatit të bakrit (elektrodë bakri) dhe një pllakë zinku e zhytur në një tretësirë ​​sulfate zinku (elektrodë zinku). Të dy tretësirat janë në kontakt me njëra-tjetrën, por për të parandaluar përzierjen ato ndahen nga një ndarje e bërë nga materiali poroz.

Kur elementi është në punë, d.m.th. kur zinxhiri është i mbyllur, zinku oksidohet: në sipërfaqen e kontaktit të tij me tretësirën, atomet e zinkut kthehen në jone dhe, kur hidratohet, kalojnë në tretësirë. Elektronet e lëshuara në këtë rast lëvizin përgjatë qarkut të jashtëm në elektrodën e bakrit. I gjithë grupi i këtyre proceseve përfaqësohet në mënyrë skematike nga ekuacioni i gjysmë-reaksionit, ose ekuacioni elektrokimik:

Reduktimi i joneve të bakrit ndodh në elektrodën e bakrit. Elektronet që vijnë këtu nga elektroda e zinkut kombinohen me jonet dehidratuese të bakrit që dalin nga tretësira; atomet e bakrit formohen dhe lirohen si metal. Ekuacioni elektrokimik përkatës është:

Ekuacioni total i reaksionit që ndodh në element përftohet duke shtuar ekuacionet e të dy gjysmëreaksioneve. Kështu, gjatë funksionimit të një qelize galvanike, elektronet nga agjenti reduktues kalojnë në agjentin oksidues përmes qarkut të jashtëm, proceset elektrokimike ndodhin në elektroda, dhe lëvizja e drejtuar e joneve vërehet në tretësirë.

Elektroda në të cilën ndodh oksidimi quhet anodë (zink). Elektroda në të cilën ndodh reduktimi quhet katodë (bakër).

Në parim, çdo reaksion redoks mund të prodhojë energji elektrike. Megjithatë, numri i reagimeve

praktikisht i përdorur në burimet kimike të energjisë elektrike është i vogël. Kjo për faktin se jo çdo reaksion redoks bën të mundur krijimin e një qelize galvanike me veti teknikisht të vlefshme. Përveç kësaj, shumë reaksione redoks kërkojnë konsumimin e substancave të shtrenjta.

Ndryshe nga qeliza bakër-zink, të gjitha qelizat dhe bateritë moderne galvanike përdorin jo dy, por një elektrolit; Burime të tilla aktuale janë shumë më të përshtatshme për t'u përdorur.

LLOJET E QELIZAVE GALVANIKE

Elementet karbon-zink

Elementet qymyr-zink (mangan-zink) janë

elementët më të zakonshëm të thatë. Në qymyr-zink

Elementet përdorin një kolektor rrymë pasiv (karboni).

kontakt me një anodë të bërë nga dioksidi i manganit (MnO2), elektrolit i bërë nga

klorur amoniumi dhe një katodë zinku. Elektroliti është brenda

formon paste ose mbars një diafragmë poroze.

Një elektrolit i tillë nuk është shumë i lëvizshëm dhe nuk përhapet, kështu që

elementet quhen të thatë.

Elementet qymyri-zink “rikthehen” gjatë

pushim nga puna. Ky fenomen është për shkak të gradual

rreshtimi i inhomogjeniteteve lokale në përbërje

elektrolit që lind gjatë procesit të shkarkimit. Si rezultat

"pushimi" periodik zgjatet jeta e shërbimit të elementit.

Avantazhi i elementeve karbon-zink është i tyre

kosto relativisht e ulët. Për disavantazhe të konsiderueshme

duhet të përfshijë një ulje të ndjeshme të tensionit gjatë shkarkimit,

fuqi specifike e ulët (5...10 W/kg) dhe jetë e shkurtër shërbimi

magazinimit

Temperaturat e ulëta ulin efikasitetin e përdorimit

qelizat galvanike dhe ngrohja e brendshme e baterisë

rritet. Një rritje e temperaturës shkakton gërryerje kimike të elektrodës së zinkut nga uji që gjendet në elektrolit dhe tharjen e elektrolitit. Këta faktorë mund të kompensohen disi duke e mbajtur baterinë në temperatura të larta dhe duke futur një zgjidhje të kripur në qelizë përmes një vrime të bërë paraprakisht.

Elementet alkaline

Ashtu si qelizat karbon-zink, qelizat alkaline përdorin një anodë MnO2 dhe një katodë zinku me një elektrolit të ndarë.

Dallimi midis elementeve alkaline dhe elementeve karbon-zink është

në përdorimin e një elektroliti alkalik, si rezultat i të cilit

Praktikisht nuk ka evolucion të gazit gjatë shkarkimit, dhe ato mund të jenë

të vulosen, gjë që është shumë e rëndësishme për një numër prej tyre

aplikacionet.

Elementet e merkurit

Elementet e merkurit janë shumë të ngjashëm me elementët alkaline. Në to

Përdoret oksidi i merkurit (HgO). Katoda përbëhet nga një përzierje pluhuri

zink dhe merkur. Anoda dhe katoda ndahen nga një ndarës dhe një diafragmë,

ngjyhet në tretësirë ​​alkali 40%.

Meqenëse merkuri është i pakët dhe toksik, elementët e merkurit nuk janë

duhet të hidhen pasi të jenë përdorur plotësisht. Ata duhet

shkoni për riciklim.

Elemente argjendi

Ata kanë katoda "argjendi" të bëra nga Ag2O dhe AgO.

Qelizat e litiumit

Ata përdorin anoda litiumi, një elektrolit organik

dhe katoda nga materiale të ndryshme. Ata kanë shumë të mëdha

jetëgjatësia, dendësia e lartë e energjisë dhe efikase

mbi një gamë të gjerë temperaturash sepse nuk përmbajnë ujë.

Meqenëse litiumi ka potencialin më të lartë negativ

në lidhje me të gjitha metalet, elementët e litiumit

karakterizohet nga tensioni më i lartë i vlerësuar në

dimensionet minimale.

Përçueshmëria jonike sigurohet duke futur në

Tretës të kripërave që kanë anione të mëdha.

Disavantazhet e qelizave të litiumit përfshijnë ato

kosto relativisht e lartë për shkak të çmimit të lartë

litium, kërkesa të veçanta për prodhimin e tyre (nevoja

atmosfera inerte, pastrimi i tretësve jo ujor). Duhet

Merrni parasysh gjithashtu se disa qeliza litiumi kur ato

janë shpërthyese nëse hapen.

Qelizat e litiumit përdoren gjerësisht në furnizimin me energji rezervë për qarqet e kujtesës, instrumentet matëse dhe sisteme të tjera të teknologjisë së lartë.

BATERITË

Bateritë janë burime kimike

energji elektrike e ripërdorshme. Ato përbëhen nga

dy elektroda (pozitive dhe negative), elektrolit

dhe byk. Akumulimi i energjisë në bateri ndodh kur

shfaqja e një reaksioni kimik oksido-reduktues

elektrodat. Kur bateria shkarkohet, ndodh e kundërta

proceset. Tensioni i baterisë është ndryshimi potencial

midis poleve të baterisë me një ngarkesë fikse.

Për të marrë vlera mjaftueshëm të mëdha të tensionit ose

karikimi, bateritë individuale janë të lidhura me njëra-tjetrën

seri ose paralele me bateritë. Ka një numër

Tensionet e pranuara përgjithësisht për bateritë: 2; 4; 6;

Ne do të kufizohemi në marrjen në konsideratë të baterive të mëposhtme:

bateri acid të bëra sipas traditës

teknologjitë;

plumbi dhe ngasja e palëvizshme (automobilistikë dhe

traktor);

bateri të mbyllura pa mirëmbajtje, të mbyllura

nikel-kadmium dhe acid "të thatë" A400 dhe A500 (si pelte

elektrolit).

BATERITË ACIDI

© 2024 ermake.ru -- Rreth riparimit të PC - Portali informacioni