Аккумуляторы – вторые химические источники тока
treugoma.ru › Учебник › Химическое действие тока. Источники постоянного тока ›
Аккумуляторы – вторые химические источники тока
Аккумуляторы – вторичные химические источники электрической энергии – обладают способностью накапливать (аккумулировать) химическую энергию под действием электрического тока и затем, по мере надобности, отдавать ее в виде электрической энергии во внешнюю цепь.
При правильной эксплуатации аккумуляторы выдерживают до 500 и более циклов – зарядов. В буферном режиме, когда аккумулятор включен параллельно с генератором постоянного тока и служит главным образом для сглаживания колебаний напряжения последнего, срок службы исчисляется годами.
В настоящее время широкое применение находят кислотные (свинцовые), щелочные (кремнево-никелевые, железоникелевые, серебряно-цинковые) аккумуляторы.
В серебряно-цинковых аккумуляторах в качестве активных материалов участвуют серебро и окись цинка. Электролитом служит раствор едкого калия. Эти батареи в 6 раз легче и 5 раз меньше по размерам, чем свинцово-кислотные того же заряда. Они используются в ответственных электроустановках.
В свинцовых аккумуляторах в качестве активного вещества на положительном электроде служит двуокись свинца. Pb2, на отрицательном электроде –грубчатый металлический свинец Pb. Электролит- раствор серной кислоты H2SO4 плотностью 1,18…..1,29 г/см3. При разряде свинцового аккумулятора происходит химический процесс, описываемый уравнением:
PbO2+Pb+2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O
При заряде идет процесс в обратном направлении.
В кремнево-никелевых аккумуляторах активными веществами положительного электрода являются оксиды никеля, смешанные для увеличения проводимости с графитом, а отрицательного электрода – грубчатый металлическим кадмий в смеси с грубчатым железом. Электролитом служит раствор едкого кали или едкого натра, иногда с добавлением едкого лития.
В железоникелевые аккумуляторах вместо кадмия использован мелкий порошок железа, поэтому их стоимость значительно ниже. Недостаток железоникелевые аккумуляторов – значительный саморазряд.
В обозначениях аккумуляторов первое число показывает, сколько аккумуляторных банок в батарее, последнее – каков электрический заряд батареи в ампер – часах или кулонах: 1 А ч=3,6 кКл. Буквы в маркировке кислотных аккумуляторов означают: С- стационарный для продолжительных режимов заряда, СК- стационарный для кратких и продолжительных режимов заряда с усиленными соединительными полюсами, СЭ – стационарный в эбонитовом баке, СЗ – закрытого исполнения, СТ – стартерный для автомобилей и других машин, МТ- мотоциклетный, А – авиационный, РА – радиоанодный, РН – радтоканальный и т.д.
В щелочных аккумуляторах буквы в маркировке означают: КН – кадмиево-никелевый, ЖН – железоникелевый, ТЖН – тяжелый железоникелевый и т.д.
Основной характеристикой аккумуляторов является их электрический заряд, изменяемый в ампер-часах. Его вычисляют как произведение силы тока при разряде на продолжительность этого режима. Так если электрический заряд равен 100 Ач, то при силе тока 10А обеспечивается работа токоприемника в течении 10 ч, при силе тока 5А – в течение 20ч и т.д. Электрический заряд зависит от конструкции аккумулятора, от качества его зарядки, а также от силы разрядного тока.
Для питания транзисторных приборов промышленность выпускает миниатюрные герметические кадмиево – никелевые аккумуляторы, с электрическим зарядом от 0,06 до 1,5 Ач, рассчитанные более чем на 100 циклов заряд – разряд.
В Мой Мир | Опубликовать |