ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
50
Гальванические батареи находят широкое применение в качестве
источников питания разнообразных приборов: фонариков, часов,
радиоприемников и т.п. Существенным недостатком гальванических
элементов является явление саморазряда – использование
электрохимически активных веществ при отсутствии внешнего тока,
которое существенно сокращает срок службы элемента.
Устройства, в которых происходят обратимые процессы
преобразования химической и электрической энергии, называются
аккумуляторами. Процесс накопления химической энергии под
действием внешнего источника тока называется зарядом, процесс
превращения химической энергии в электрическую – разряд
аккумулятора. Аккумуляторы допускают многократные процессы
заряда/разряда.
Простейший аккумулятор должен иметь два электрода – анод и
катод, помещенных в электролит, который обеспечивает обмен ионами
между электродами.
Наиболее распространенным типом восстанавливаемых
электрохимических элементов является
свинцовый (кислотный)
аккумулятор, который широко используется в автомобилях. Анодом в
этом аккумуляторе является пористый свинец, а катодом - набор сеток,
заполненных перекисью свинца (PbO
2
). Электролитом служит слабо
концентрированная серная кислота (H
2
SO
4
), которая при
взаимодействии с оксидом свинца образует новое химическое
соединение - PbSO
4
.
При заряде аккумулятора активная масса одного электрода
превращается из PbSO
4
в Pb, а активная масса второго электрода из
PbSO
4
превращается в PbО
2
. Разряд аккумулятора происходит с
образованием свободных электронов и воды, которая понижает
концентрацию серной кислоты. Снижение концентрации электролита
приводит к падению ЭДС и напряжения аккумулятора. Вначале разряда
напряжение падает относительно медленно, однако при напряжении
ниже 1.7 В (плотность H
2
SO
4
– 1,17 г/см
3
) скорость уменьшения
напряжения резко возрастает. При этом на электродах образуется
неактивная пленка особой кристаллической структуры, которая
изолирует активную массу электрода от электролита – эффект
сульфатирования. Поэтому для продления срока службы кислотных
аккумуляторов не рекомендуется их глубокий разряд − ниже 70 % от
первоначальной емкости.
Широкому распространению свинцовых аккумуляторов
способствуют их очевидные достоинства: высокий
КПД преобразования
энергии (около 80 %), большая величина ЭДС и ее относительно малое
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- …
- следующая ›
- последняя »
