Российские универсальные энциклопедии
на главную страницу

   
источник статьи:
Большая Советская
Энциклопедия


Российские универсальные энциклопедии
Брокгауз-Ефрон и Большая Советская Энциклопедия
объединенный словник





Химические источники тока, устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счёт прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций. Первые Х. и. т. созданы в 19 в. (Вольтов столб, 1800; элемент Даниела — Якоби, 1836; Лекланше элемент, 1865, и др.). До 60-х гг. 19 в. Х. и. т. были единственными источниками электроэнергии для питания электрических приборов и для лабораторных исследований. Основу Х. и. т. составляют два электрода (один — содержащий окислитель, другой — восстановитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — электродвижущая сила (эдс), соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. Действие Х. и. т. основано н а протекании при замкнутой внешней цепи пространственно разделённых процессов: на отрицательном электроде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи (создавая разрядный ток) к положительному электроду, где участвуют в реакции восстановления окислителя.

  В зависимости от эксплуатационных особенностей и от электрохимической системы (совокупности реагентов и электролита) Х. и. т. делятся на гальванические элементы (обычно называются просто элементами), которые, как правило, после израсходования реагентов (после разрядки) становятся неработоспособными, и аккумуляторы, в которых реагенты регенерируются при зарядке — пропускании тока от внешнего источника (см. Зарядное устройство). Такое деление условно, т.к. некоторые элементы могут быть частично заряжены. К важным и перспективным Х. и. т. относятся топливные элементы (электрохимические генераторы), способные длительно непрерывно работать за счёт постоянного подвода к электродам новых порций реагентов и отвода продуктов реакции. Конструкция резервных химических источников тока позволяет сохранять их в неактивном состоянии 10—15 лет (см. также Источники тока).

  С начала 20 в. производство Х. и. т. непрерывно расширяется в связи с развитием автомобильного транспорта, электротехники, растущим использованием радиоэлектронной и др. аппаратуры с автономным питанием. Промышленность выпускает Х. и. т., в которых преимущественно используются окислители PbO2, NiOOH, MnO2 и др., восстановителями служат Pb, Cd. Zn и др. металлы, а электролитами — водные растворы щелочей, кислот или солей (см., например, Свинцовый аккумулятор).

  Основные характеристики ряда Х. и. т. приведены в табл. Лучшие характеристики имеют разрабатываемые Х. и. т. на основе более активных электрохимических систем. Так, в неводных электролитах (органических растворителях, расплавах солей или твёрдых соединениях с ионной проводимостью) в качестве восстановителей можно применять щелочные металлы (см. также Расплавные источники тока). Топливные элементы позволяют использовать энергоёмкие жидкие или газообразные реагенты.

 

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

  В. С. Багоцкий.

&n bsp;

Характеристики химических источников тока
Тип источника тока Состоя-ние разра-ботки* Электрохи-мическая
 система
Разряд-
ное напря-
жение, в
Удельная энергия, вт·ч/кг Удельная мощность, вт/кг Другие показатели
Номи-нальная Макси-мальная
Гальванические элементы Сохранность, годы
Марганцевые солевые А (+) MnO2  |  NH4Cl, ZnCl2| Zn(-) 1,5-1,0 20-60 2-5 20 1-3
Марганцевые щелочные А (+)MnO2| KOH| Nn(-) 1,5-1,1 60-90 5 20 1-3
Ртутно-цинковые А (+)HgO | KOH |  Zn 1,3-1,1 110-120 2-5 10 3-5
Литиевые неводные Б (+) (C) | SOCl2,LiAlCl4 | Li(-) 3,2-2,6 300-450 10-20 50 1-5
Аккумуляторы Срок службы, циклы
Свинцовые кислотные А (+)PbO2 |H2SO4 | Pb(-)    2,0-1,8 25-40 4 100 300
Кадмиево- и железо-никелевые щелочные А (+)NiOOH |KOH | Cd,Fe(-) 1,3-1,0 25-35 4 100 2000
Серебряно-цинковые А (+)Ag2O AgO |KOH | Zn(-) 1,7-1,4 100-120 10-30 600 100
Никель-цинковые Б (+)NiOOH |KOH | Zn(-) 1,6-1,4 60 5-10 200 100-300
Никель-водородные Б (+)NiOOH | KOH | H2(Ni) (-) 1,3-1,1 60 10 40 1000
Цинк-воздушные В (+)O2(C) |KOH | Zn(-) 1,2-1,0 100 5 20 (100)
Серно-натриевые В (+)SnaO9Al2O3| Na(-) 2,0-1,8 200 50 200 (1000)
Топливные элементы Ресурс работы, ч
Водородно-кислородные Б (+)O2(C,Ag) |KOH |H2(Ni)(-) 0,9-0,8 30-60 1000-5000
Гидразино-кислородные Б (+)O2(C,Ag) |KOH | N2H4(Ni)(-) 0,9 -0,8 30-60 1000-2000

* A — серийное производство, Б — опытное производство, В — в стадии разработки (характеристики ожидаемые).

  Примечание. Характеристики (особенно удельная мощность) ориентировочные, так как данные разных фирм и разных авторов не совпадают.








ЭнциклопедиЯ

© gatchina3000.ru, 2001-2012
при использовании материалов сайта, гиперссылка обязательна