Химические источники тока реферат

Химические источники тока реферат

Кислотные свинцовые аккумуляторы являются наиболее распространенными среди вторичных химических источников тока, обладая сравнительно высокой мощностью в сочетании с надежностью и относительно низкой стоимостью. Эти аккумуляторы находят разнообразное практическое применение. Своей популярностью и широким маштабом производства они обязаны стартерным батареям, предназначенным для различных средств передвижения и прежде всего автомобилей. В этой области их монопольное положение устойчиво и сохраняется долгое время. На базе свинцовых аккумуляторов комплектуется подавляющее большинство стационарных и значительная часть вагонных батарей. Успешно конкурируют с щелочными тяговые свинцовые аккумуляторы.

Все более широкое распространение получают малоуходные стартерные батареи, а также безуходные батареи, предназначенные в основном для питания приборов бытовой электроники. Если в конце 20в номинальная удельная энергия лучших свинцовых аккумуляторов достигла 8 Вт*ч/кг и 300-500 циклов, лучшие тяговые аккумуляторы обладают ресурсом до 1800 циклов.

Разрядные токи аккумуляторных батарей при пуске двигателя стартером составляют 100-1000 А в зависимости от мощности стартера и температуры пуска. С понижением температуры пуска и увеличением мощности стартера, потребляемые стартером токи, увеличиваются.

Свинцовый аккумулятор представляет собой обратимый электрический источник тока, в котором при разряде его химическая энергия восстанавливается путем подвода энергии от внешнего источника (генератора).

Аккумуляторы – устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счет прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций.

Окислительно-востановительные электрохимические реакции повторяются многократно в процессе срока службы свинцового аккумулятора.

Активными массами заряженного свинцового аккумулятора — вступающими в процесс токообразования, являются двуокись свинца (темно-коричневого цвета) на положительной пластине, губчатый свинец Pb (темно-серого цвета) на отрицательной пластине и электролит водный раствор серной кислоты, в который помещены пластины.

В процессе разряда свинцового аккумулятора активные массы положительной и отрицательной пластин преобразуются в сернокислый свинец PbSO4. В электролите, при разряде расходуются ионы сульфата SO4 , плотность электролита уменьшается от начальных значений (1,25…1.31)*10^3 кг/м^3, до конечных (1,09..1.15)*10^3 кг/м^3. Расход серной кислоты в процессе разряда больше около положительной пластины.

В процессе заряда под влиянием тока от внешнего источника электроэнергии на пластинах происходят обратные процессы восстановления активных масс: сульфат свинца PbSO4 на положительной пластине преобразуется в двуокись свинца PbO2, а на отрицательной пластине – в губчатый свинец Pb. Плотность электролита при этом повышается от(1,09..1.15)*10^3кг/м^3 до (1,25…1.31)*10^3кг/м^3 из — за освобождения ионов сульфата SO4 при разложении сульфата свинца PbSO4.

После полного преобразования активных масс положительной и отрицательной пластин плотность электролита перестает повышаться, что служит признаком конца заряда аккумулятора. При дальнейшем заряде (переразряде) происходит разложение воды на кислород и водород, характеризующиеся появлением на поверхности электролита газовых пузырьков, называемое ”кипение” электролита.

Окислительно-востановительные реакции, происходящие в свинцовом аккумуляторе при разряде и заряде, согласно теории двойной сульфатации могут быть упрощено представлены в виде следующего уравнения:

При чтении слева направо уравнение описывает процесс разряда, а справа на лево процесс заряда.

Окислительно-востановительные реакции происходят на границе раздела активных веществ пластин и электролита. Для увеличения граничной поверхности и облегчения доступа электролита пластины свинцового аккумулятора выполняются простыми.

Основными электрическими характеристиками свинцовых стартерных аккумуляторных батарей являются электродвижущая сила, напряжение и емкость.

Электродвижущей силой аккумулятора называется разность потенциалов положительной и отрицательной пластин при разомкнутой внешней цепи. ЭДС полностью заряженного свинцового аккумулятора составляет около 2,1В. ЭДС аккумуляторной батареи, состоящей из нескольких последовательно соединенных аккумуляторов, равна сумме ЭДС аккумуляторов.

Напряжение аккумуляторной батареи при разряде меньше ее ЭДС на величину внутреннего падения, обусловленного в основном сопротивлением пластин, электролита и др. токоведущих деталей.

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, выраженное в ампер-часах, получаемое от аккумулятора при разряде его до допустимого напряжения. При последовательном соединение аккумуляторов одинаковой емкости, емкость аккумуляторной батареи равна емкости одного аккумулятора.

Номинальная емкость — это количество электричества, выраженное в ампер-часах, получаемое при непрерывном разряде полностью заряженной батареи при температуре +25 током 0,05С20 (С20-номинальная емкость, указанная в условном обозначении батареи) до достижения конечного напряжения на полюсных выводах.

Режим заряда и разряда.

Ресурс ЭА составляет 800-1000 циклов у тяговых и 1000-3000 циклов у стационарных, срок службы 4-10 лет у тяговых и 10-30 лет у стационарных.

Ведутся исследования по повышению ресурса путем введения добавок –фосфорной кислоты, улучшения сепараторов, применения воздушного перемешивания и др. Экономические показатели зависят как от удельных характеристик ЭА, так и от режима разряда. С увеличением времени разряда удельные капитальные затраты на единицу мощности растут, а на единицу энерго запаса падают. Удельные затраты на ЭА изменяются из за колебаний цен на свинец и другие материалы. Удельные затраты складываются из затрат на единицу мощности (60-80) руб/кВТ и на единицу энергии (60-100) руб/(кВТч). Удельные затраты на новые ЭА за рубежом оцениваются в пределах 40-20 долл./кВТ.

Были оценены показатели энергоустановок на основе свинцовых ЭА с энергозапасом 50МВТч (5и часовой разряд) оценивается в 11млн.долл.т.е. 220долл./кВТч или 1100долл./кВТ.

ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЯВЛЯЕМЫЕ К ИСТОЯНИКАМ ПИТАНИЯ

Современные виды электрических нагрузок , в особенности чувствительное электронное оборудование , предъявляют высокие требования к качеству электропитания и его бесперебойной подаче . Обычное качество коммунального электропитания в большинстве случаев не выдерживает никакой критики .

Главная проблема коммунального электропитания заключается в невозможности прогнозировать перебои в подаче электроэнергии и недопустимые отклонения ее параметров . Выбросы в питающих напряжениях , наличие гармонических составляющих и другие нарушения в электропитании могут приводить к отказу или разрушению чувствительного оборудования .

Воздействие неблагоприятных факторов коммунальной электросети полностью исключается при питании нагрузок с помощью систем бесперебойного электропитания . Их основным элементом являются источники бесперебойного питания ( ИБП ) , получившие в настоящее время всеобщее признание и широкое применение .

К системам бесперебойного питания предъявляются следующие требования :

точность стабилизации выходного напряжения ;

точность стабилизации выходной частоты;

синусоидальность выходного напряжения ;

время и характер перехода питания нагрузки с основной сети на резервную и обратно ;

продолжительность работы нагрузки от резервного ( аккумуляторной батареи – АКБ ) источника ;

время заряда АКБ после полного (90% ) разряда;

уровень создаваемых шумов;

возможность включения системы при отсутствии напряжения основного питания (“ холодный старт ”);

наличие защиты от внешних перенапряжений;

наличие автоматического управления и контроля режима и состояния АКБ.

Выбор ИБП не может быть ограничен оценкой параметров оборудования и должен определяться совокупностью технических , экономических и экологических факторов , обеспечивающих необходимые потребительские свойства ИБП .

Читайте также:  Найти мощность источника эдс

Выбор структуры ИБП

Решение этого вопроса распадается на ряд задач :

выбор конфигурации системы бесперебойного электропитания – централизованная , децентрализованная , смешанная ;

выбор вторичных источников энергии ;

оценка необходимости параллельной работы источников бесперебойного электропитания .

При централизованной структуре сети электроснабжения используется один достаточно мощный агрегат , с выхода которого электропитание разводится на все нагрузки . Недостаток такой системы – значительный объем электромонтажных работ при установке и полная зависимость бесперебойной работы системы от надежности входного агрегата .

В децентрализованной системе каждый из потребителей получает электропитание от индивидуального агрегата соответствующей мощности . К недостаткам такой системы следует отнести необходимость обстоятельного и тщательного проектирования , а также трассировки связей для исключения взаимного влияния электромагнитных наводок . Таким системам свойственна высокая стоимость как при установке , так и при эксплуатации .

Для особо ответственных потребителей можно использовать т. н. смешанную , в частности древовидную , конфигурацию построения системы электропитания . В такой структуре на ее входе используется один мощный агрегат , с выхода которого через индивидуальные агрегаты каждый из потребителей снабжается электрической энергией необходимого только для него качества . Т. о. , данная конфигурация в полной мере приобретает все положительные качества как централизованных, так и децентрализованных систем и в значительной мере утрачивает присущие им недостатки , хотя

стоимость систем с такой конфигурацией в несколько раз выше стоимости каждой из систем с более простой конфигурацией .

Любая система резервного или автономного электроснабжения предполагает наличие запаса энергии , который может быть израсходован при необходимости ввода системы в действие . Запас энергии может содержаться в каком–либо топливе или электрическом аккумуляторе .

Кроме функции накопления энергии аккумуляторная батарея выполняет еще две важные функции — стабилизацию электрических параметров системы и усиление потребляемой мощности . Энергия , запасенная в аккумуляторных батареях , без дополнительных преобразований может быть использована лишь как электроэнергия постоянного тока . Однако большинство широко применяемых электрических нагрузок предполагают обязательное питание электроэнергией переменного тока со стандартными параметрами . Поэтому основным режимом преобразователя энергии является режим преобразования запасенной в аккумуляторах энергии в электроэнергию переменного тока стандартного напряжения и частоты ( режим инвертора ) .

При построении систем резервного электроснабжения важным режимом преобразователя энергии является режим зарядного устройства , обеспечивающий возобновление запаса энергии в накопителе от внешней электрической сети после ее восстановления . В режиме зарядного устройства преобразователь должен предоставлять возможность :

трехступенчатой процедуры зарядки аккумуляторной батареи , обеспечивающей наиболее полную зарядку и максимальный ресурс батареи ;

защиты от перезаряда батареи .

Применяемые в системах автономного и резервного электроснабжения специальные аккумуляторные батареи предназначены для эксплуатации в условиях многократного глубокого разряда аккумуляторов и отличаются по конструкции от широко применяемых в автомобильной технике аккумуляторных батарей стартового типа .

Наиболее часто встречающиеся типы аккумуляторов в зависимости от назначения и условий эксплуатации :

Обслуживаемые свинцово–кислотные аккумуляторы обычно применяются для построения систем электроснабжения общего назначения . Их главный недостаток – необходимость размещения в хорошо проветриваемом помещении и периодического контроля за уровнем электролита ; достоинства – более низкая стоимость , чем у остальных перечисленных типов аккумуляторов .

Необслуживаемые свинцово–кислотные аккумуляторы предназначены преимущественно для офисных и учрежденческих систем резервного электроснабжения . Эти аккумуляторы лишены ранее упомянутых недостатков и могут быть установлены в помещениях без специальной системы проветривания , однако они более дороги . Данный тип аккумуляторов используется в в ИБП систем охраны и безопасности .

Никель–железные аккумуляторы , как правило , предназначены для специального промышленного применения .

Никель–кадмиевые аккумуляторы являются наиболее надежным и долговечным типом необслуживаемых аккумуляторов , однако из-за своей высокой стоимости они могут применяться только в специальных системах электроснабжения .

Кроме мощных систем бесперебойного питания , обеспечивающих электроснабжение всего объекта напряжением 220 В , в системах безопасности применяются ИБП , обеспечивающие подачу электроэнергии постоянного тока с напряжением , характерным для систем охранно – пожарной сигнализации и пр. , а именно 12 и 24 В . Использование таких устройств с относительно небольшой мощностью нагрузки позволяет оптимально решать конкретные задачи бесперебойного питания отдельных охранных приборов или групп приборов.

1.Богодский В.С. Скундин А. И. Химические источники тока изд. 1981 г.

2Большой энциклопедический словарь.

3 Электронный сайт лантан- т азбука источники бесперебойного питания.

Эта работа представляет собой краткий обзор химических источников электрической энергии. В ходе написания реферата были определены главные исторические моменты процесса изобретения и развития химических источников тока. Было выяснено, что пространственно разделенные и локализованные окислительная и восстановительная реакции являются причиной возникновения разности потенциалов, которая может быть… Читать ещё >

Химические источники электрической энергии ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

  • 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
  • 1. 1. Исторический обзор
  • 1. 2. Принцип работы химических источников электрической энергии
  • 1. 3. Конструкция
  • 1. 3. 1. Электроды
  • 1. 3. 2. Электролиты
  • 1. 3. 3. Сепараторы
  • 1. 4. Краткое резюме по главе
  • 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
    • 2. 1. Первичные источники
      • 2. 1. 1. Источники питания для миниатюрных устройств
      • 2. 1. 2. Источники питания для портативных устройств
      • 2. 1. 3. Источники питания для переносных устройств
      • 2. 2. Вторичные источники
      • 2. 3. Топливные элементы
      • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
      • ЛИТЕРАТУРА
      • Хорошие рабочие характеристики при высоких температурах Вторичные эталоны напряжения, телевизионные устройства, радиоприемники, дозиметры, слуховые аппараты, транзисторные устройства, электронные часы Серебряно-цинковая

        Zn — KOH — Ag2O Практически плоская разрядная характеристика, длительное сохранение емкости Слуховые аппараты, источники опорного напряжения, приборы, электронные часы По данным [6] первичные источники электрической энергии можно условно разделить на источники для миниатюрных, портативных и переносных устройств. По классификации, предложенной в [2], по областям применения батареи можно делить на стартерные, тяговые, транспортные (вспомогательные), стационарные, для приборов бытовой техники, а также источники специального назначения.

        1.1. Источники питания для миниатюрных устройств В связи с широким распространением слуховых аппаратов, электронных наручных часов и других миниатюрных устройств появилась большая необходимость использования источников электрической энергии с высоким соотношением удельной энергии к объему. Наиболее подходящими системами для изготовления таких батарей являются следующие: окись ртути — цинк, окись серебра — цинк, цинк — воздух и системы на основе лития. В слуховых аппаратах считается наиболее приемлемым использование ртутно-цинковых источников ввиду практически плоской разрядной характеристики, что позволяет прибору непрерывно и надежно функционировать в течение заданного, до сотен часов, времени. В наручных часах более распространены серебряно-цинковые источники, для которых характерна надежная работа в условиях коротких импульсов отбора тока порядка десятых долей миллиампера в течение месяцев и даже лет.

        Читайте также:  Выбор зарядного устройства для аккумуляторов 18650

        1.2. Источники питания для портативных устройств Эта категория устройств включает в себя испытательное (диагностическое) оборудование, радиоаппаратуру, осветительные приборы и калькуляторы. Для таких приборов широкое распространение получили системы на основе лития, который является наиболее электроотрицательным элементов среди существующих в твердом состоянии при нормальной температуре. Литий используется в основном с безводными электролитами. Объемная емкость (в ампер-часах) литиевых элементов ниже по сравнению с ртутно-цинковыми, но за счет высокой химической активности лития, батареи на его основе нашли широкое применение в приборах, требующих более высокого напряжения. Нужно отметить, что в настоящее время литиевые элементы успешно конкурируют с более дешевыми элементами с водным электролитом.

        1.3. Источники питания для переносных устройств Для переносных устройств существенным оказывается требование к обеспечению соответствующей мощности, в то же время масса не играет решающей роли. Экономически выгодным оказалось применение герметичных никель-кадмиевых батарей. Эти батареи имеют высокую начальную стоимость, но имеют такие преимущества как большое количество циклов заряд-разряд и практически неограниченная сохраняемость при любой степени разряда без порчи электродов. Это свойство очень важно, например, в устройствах мощного импульсного освещения — фотовспышках.

        После проведенного анализа литературы необходимо отметить, что сложно провести строгие границы между возможностями использования той или иной системы в конкретной области.

        2 [https://referat.bookap.info, 15].

        2. Вторичные источники Поскольку вторичные источники электрической энергии имеют способность к перезарядке, то это обусловило их практическое применение в тех случаях, когда возможен свободный доступ к внешнему источнику электрического тока. Среди перезаряжаемых источников электрической энергии распространение получили свинцово-кислотные аккумуляторы. По масштабам промышленного производства аккумуляторы такой системы значительно преобладают над другими вторичными источниками. Широкий диапазон напряжений позволил использовать свинцово-кислотные аккумуляторы в различных тяговых, шахтных, фонарных системах, стартерных устройствах, например, в автомобилях. Существуют безуходные свинцовые аккумуляторы, не требующие ни контроля электролита, ни периодической доливки воды и кислоты. Область применения таких аккумуляторов включает в себя широкий диапазон бытовой электро-, радиои телеаппаратуры [2].

        Долгое время были распространены и в настоящее время определенную нишу занимают щелочные аккумуляторы. Это элементы никель-кадмиевые и никель железные. Существуют также аккумуляторы серебряно-цинковый, серебряно-кадмиевый и др. Как и свинцово-кислотные аккумуляторы они могут быть использованы в приложениях После успехов, достигнутых при производстве литиевых элементов, усилия исследователей и технологов были направлены на обеспечение развития вторичных источников с литиевым анодом. В качестве активного материала катода распространены смешанные оксиды или фосфаты. В настоящее время номенклатура малогабаритных литиевых аккумуляторов обширна. Основные потребители их — производители сотовых телефонов, ноутбуков, портативной оргтехники, но приводятся сведения о возможности применения их практически любой области человеческой деятельности [3].

        3. Топливные элементы Исследование и техническое воплощение в реальной конструкции электродных пар водород-кислород, гидразин-пероксид водорода, метанол кислород показало, что подобные источники тока обладают непревзойденным сочетанием высокой удельной энергии со значительной мощностью при непрерывном разряде 1000−5000 часов. Особое значение они приобрели как автономные источники питания для космических и подводных исследований. С использованием топливных элементов была реализована американская программа полетов на Луну, они же служат блоками питания космических кораблей многоразового использования программы «Шаттл» [2].

        Таким образом, были рассмотрены области применения трех типов химических источников электрической энергии. Было выяснено, что набор первичных источников, в первую очередь с цинковым анодом, используется в электрических приборах сравнительно малой мощности. Широкое применение обусловлено дешевизной, доступностью таких элементов. Перезаряжаемые (вторичные) источники применяются в тех случаях, когда требуется значительная мощность. В этом случае расход на одноразовые первичные источники был бы неприемлем. Было выяснено, что в ближайшей перспективе возможен практически полный переход на литиевые источники. Топливные элементы с газообразной активной массой возможно применять в тех условиях, когда есть сравнительно простой доступ к непрерывному поступлению реагентов.

        ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Эта работа представляет собой краткий обзор химических источников электрической энергии. В ходе написания реферата были определены главные исторические моменты процесса изобретения и развития химических источников тока. Было выяснено, что пространственно разделенные и локализованные окислительная и восстановительная реакции являются причиной возникновения разности потенциалов, которая может быть использована на нагрузку. Отмечены наиболее часто применяемые материалы, используемые для изготовления элементов химических источников электрической энергии: электродов, электролитов, сепараторов. Были выделены типы источников, их некоторые особенности и области применения.

        Огромная потребность человечества в компактных, автономных химических источниках электрической энергии явилась причиной того, что общее число применяемых электрохимических систем, конструкций элементов и батарей, особенностей, характеристик и областей применения очень велико. В рамках данной работы многие вопросы могли остаться нераскрытыми. Это вопросы, например, механизмов химических реакций, стабильности материалов, более детального разделения источников по областям применения и т. д. Тем не менее, общее представление о предмете работа дает, а отдельные детали могут быть более подробно описаны в других работах с менее обширной темой.

        ЛИТЕРАТУРА

        Эрдеи-Груз Т. Химические источники энергии. Пер. с немецкого. Под ред. Мазитова Ю. А. — М.: Мир., 1974. — 304 с.;

        Варыпаев В.Н., Дасоян М. А. , Никольский В. А. Химические источники тока: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов; Под. ред. Варыпаева В. Н. — М.: Высш. школа., 1990. — 240 с.;

        Таганова А.А., Бубнов Ю. И. , Орлов С. Б. Герметичные химические источники тока: Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации: Справочник. — СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. — 264 с.;

        Дамаскин Б.Б., Петрий О. А. , Цирлина Г. А. Электрохимия : Учебник для вузов. — М.: Химия, 2001. — 642 с.;

        Кромптон Т. Первичные источники тока: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986. — 328 с.

        Рис. 1 Модель химического источника электрической энергии: 1 — отрицательный электрод; 2 — положительный электрод; 3 — сепаратор (диафрагма); 4 — раствор электролита; 5 — корпус (сосуд)

        Введение

        Хими́ческий исто́чник то́ка (аббр. ХИТ) — источник тока, в котором энергия протекающих в нём химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию.

        1. История создания

        Первый химический источник тока был изобретён итальянским учёным Алессандро Вольта в 1800 году. Это был элемент Вольта — сосуд с солёной водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, соединенными проволокой. Затем учёный собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа Вольтовым столбом. Это изобретение впоследствии использовали другие учёные в своих исследованиях. Так, например, в 1802 году русский академик В. В. Петров сконструировал Вольтов столб из 2100 элементов для получения электрической дуги. В 1836 году английский химик Джон Дэниель усовершенствовал элемент Вольта, поместив цинковый и медный электроды в раствор серной кислоты. Эта конструкция стала называться «элементом Даниэля».

        Читайте также:  Сирена светозвуковая 10 м дэл 150

        В 1859 году французский физик Гастон Плантэ изобрёл свинцово-кислотный аккумулятор. Этот тип элемента и по сей день используется в автомобильных аккумуляторах.

        В 1865 году французский химик Ж. Лекланше предложил свой гальванический элемент (элемент Лекланше), состоявший из цинкового стаканчика, заполненного водным раствором хлористого аммония или другой хлористой соли, в который был помещён агломерат из оксида марганца(IV) MnO2 с угольным токоотводом. Модификация этой конструкции используется до сих пор в солевых батарейках для различных бытовых устройств.

        В 1890 году в Нью-Йорке Конрад Губерт, иммигрант из России, создаёт первый карманный электрический фонарик. А уже в 1896 году компания National Carbon приступает к массовому производству первых в мире сухих элементов Лекланше «Columbia». Самый долгоживущий гальванический элемент — серно-цинковая батарея, изготовленная в Лондоне в 1840 г. Подключенный к ней звонок работает и по сей день .

        2. Принцип действия

        Основу химических источников тока составляют два электрода (анод, содержащий окислитель, и катод, содержащий восстановитель), контактирующих с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — электродвижущая сила, соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. Действие химических источников тока основано на протекании при замкнутой внешней цепи пространственно-разделённых процессов: на катоде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят, создавая разрядный ток, по внешней цепи к аноду, где они участвуют в реакции восстановления окислителя.

        В современных химических источниках тока используются:

        • в качестве восстановителя (на катоде) — свинец Pb, кадмий Cd, цинк Zn и другие металлы;
        • в качестве окислителя (на аноде) — оксид свинца(IV) PbO2, гидроксооксид никеля NiOOH, оксид марганца(IV) MnO2 и другие;
        • в качестве электролита — растворы щелочей, кислот [1] или солей.

        3. Классификация

        По возможности или невозможности повторного использования химические источники тока делятся на:

        • гальванические элементы (первичные ХИТ), которые из-за необратимости протекающих в них реакций, невозможно перезарядить;
        • электрические аккумуляторы (вторичные ХИТ) — перезаряжаемые гальванические элементы, которые с помощью внешнего источника тока (зарядного устройства) можно перезарядить;
        • топливные элементы (электрохимические генераторы) — устройства, подобные гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне, а продукты реакций удаляются из него, что позволяет ему функционировать непрерывно.

        Следует заметить, что деление элементов на гальванические и аккумуляторы до некоторой степени условное, так как некоторые гальванические элементы, например щелочные батарейки, поддаются подзарядке, но эффективность этого процесса крайне низка.

        По типу используемого электролита химические источники тока делятся на кислотные (например свинцово-кислотный аккумулятор, свинцово-плавиковый элемент), щелочные (например ртутно-цинковый элемент, ртутно-кадмиевый элемент, никель-цинковый аккумулятор, никель-кадмиевый аккумулятор) и солевые (например, марганцево-магниевый элемент, цинк-хлорный аккумулятор).

        4. Некоторые виды химических источников тока

        4.1. Гальванические элементы

        Гальванический элемент — химический источник электрического тока, названный в честь Луиджи Гальвани. Принцип действия гальванического элемента основан на взаимодействии двух металлов через электролит, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.

        Смотри также Категория:Гальванические элементы.

        Тип Катод Электролит Анод Напряжение,
        В
        Марганцево-цинковый элемент MnO2 KOH Zn 1.56
        Марганцево-оловянный элемент MnO2 KOH Sn 1.65
        Марганцево-магниевый элемент MnO2 MgBr2 Mg 2.00
        Свинцово-цинковый элемент PbO2 H2SO4 Zn 2.55
        Свинцово-кадмиевый элемент PbO2 H2SO4 Cd 2.42
        Свинцово-хлорный элемент PbO2 HClO4 Pb 1.92
        Ртутно-цинковый элемент HgO KOH Zn 1.36
        Ртутно-кадмиевый элемент HgO2 KOH Cd 1.92
        Окисно-ртутно-оловянный элемент HgO2 KOH Sn 1.30
        Хром-цинковый элемент K2Cr2O7 H2SO4 Zn 1.8—1.9
        • Свинцово-плавиковый элемент
        • Медно-окисный гальванический элемент
        • Висмутисто-магниевый элемент
        • Ртутно-висмутисто-индиевый элемент
        • Литий-хромсеребряный элемент
        • Литий-висмутатный элемент
        • Литий-окисномедный элемент
        • Литий-йодсвинцовый элемент
        • Литий-йодный элемент
        • Литий-тионилхлоридный элемент
        • Литий-оксидванадиевый элемент
        • Литий-фторомедный элемент
        • Литий-двуокисносерный элемент
        • Диоксисульфатно-ртутный элемент
        • Серно-магниевый элемент
        • Хлористосвинцово-магниевый элемент
        • Хлорсеребряно-магниевый элемент
        • Хлористомедно-магниевый элемент
        • Йодатно-цинковый элемент
        • Магний-перхлоратный элемент
        • Магний-м-ДНБ элемент
        • Цинк-хлоросеребряный элемент
        • Хлор-серебряный элемент
        • Бром-серебряный элемент
        • Йод-серебряный элемент
        • Магний-ванадиевый элемент
        • Кальций-хроматный элемент

        4.2. Электрические аккумуляторы

        Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия (то есть в отличие от гальванического элемента химические реакции, непосредственно превращаемые в электрическую энергию, многократно обратимы). Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных устройств.

        Смотри также Категория:Аккумуляторы.

        • Железо-воздушный аккумулятор
        • Железо-никелевый аккумулятор
        • Лантан-фторидный аккумулятор
        • Литий-железо-сульфидный аккумулятор
        • Литий-ионный аккумулятор
        • Литий-полимерный аккумулятор
        • Литий-фторный аккумулятор
        • Литий-хлорный аккумулятор
        • Литий-серный аккумулятор
        • Марганцево-оловянный элемент
        • Натрий-никель-хлоридный аккумулятор
        • Натрий-серный аккумулятор
        • Никель-кадмиевый аккумулятор
        • Никель-металл-гидридный аккумулятор
        • Никель-цинковый аккумулятор
        • Свинцово-водородный аккумулятор
        • Свинцово-кислотный аккумулятор
        • Свинцово-оловянный аккумулятор
        • Серебряно-кадмиевый аккумулятор
        • Серебряно-цинковый аккумулятор
        • Цинк-бромный аккумулятор
        • Цинк-воздушный аккумулятор
        • Цинк-хлорный аккумулятор

        4.3. Топливные элементы

        Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

        Смотри также Категория:Топливные элементы.

        • Прямой метанольный топливный элемент
        • Твердооксидный топливный элемент
        • Щелочной топливный элемент

        Примечания

        1. В демонстрационных экспериментах зачастую используют плоды апельсина, яблоки и пр.

        Литература

        • Дасоян М. А. Химические источники тока. — 2-е изд. — Л. , 1969.
        • Романов В. В., Хашев Ю. М. Химические источники тока. — М ., 1968.
        • Орлов В. А. Малогабаритные источники тока. — 2-е изд. — М ., 1970.
        • Вайнел Д. В. Аккумуляторные батареи. — пер. с англ., 4-е изд. — М. — Л., 1960.
        • The Primary Battery / ed. G. W. Heise, N. C. Cahoon. — N. Y. — L., 1971 Т. v. 1.

        скачать
        Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 12.07.11 04:29:05
        Похожие рефераты: Радиоизотопные источники тока, Химические волокна, Химические производства, Химические реактивы, Химические знаки, Химические свойства, Соединения химические, Формулы химические, Химические элементы.

        Ссылка на основную публикацию
        Хайбрид конвертер таблица веса
        Выращивание индюков Хайбрид Конвертер строится на правильно выстроенном рационе. Эта птица была выведена путём скрещивания разных пород. Поэтому она очень...
        Фото телефона хуавей п 20 лайт
        Содержание Введение Дневная съемка Селфи В помещении Ночь Портреты Впечатления Введение На прошлой неделе выходил материал о масштабном тестировании качества...
        Фото терморегулятора теплого пола
        Одной из разновидностей обогрева помещений является система “Тёплый пол”, которая позволяет владельцу сберечь необходимый микроклимат в комнатах. При это он...
        Халат из кружева своими руками
        Шелковый пеньюар является предметом домашней одежды, пришедший к нам из Галантного века, дамы надевали его в спальне или будуаре во...
        Adblock detector