Тренутни извори, хемијска. Врсте хемијских извора струје и уређаја

Струјни извори , хемијска (скраћено ХИТ) - адаптација, у којима енергија редокс реакције претвара у електричну енергију. Њихова друга имена - електрохемиски ћелија, галвански елемент , електрохемиски ћелија. Њихов принцип рада је следећи: интеракција два реагенса изазива хемијску реакцију са константном електричном струјом расподелу енергије. У другом процесу извор за генерисање електричне струје јавља саним шему. Први објавио топлотну енергију, онда се претвара у механички, па тек онда у електричну енергију. Адвантаге ХИТ - једностепени процес, тј струје се добија директно, заобилазећи кораке пружања топлотне и механичке енергије.

прича

Како је први тренутни извор? хемијски извори су позвани галвански елемент после италијанског научника КСВИИИ века - Луиги Галвани. Он је био лекар, анатом, физиолог и физичар. Једна од области његовог истраживања је био да се проучи реакције животиња на различитим спољашњим утицајима. Хемијски поступак за производњу електричне енергије је отворен Галвани случајно, приликом једног од његових експеримената на жабе. Он је повезан са сировог нерва у жабљи батаци две металне плоче. Када се то догодило мишићне контракције. Сопствени објашњење овог феномена Галвани није био у праву. Међутим, резултати његових експеримената и посматрања је помогао његов земљак Алесандро Волта у наредним студијама.

Волта изложио у свом раду теорију настанка електричне струје кроз хемијске реакције између два метала у контакту са мишићном ткиву жабе. Прва хемијска Текући извор изгледао као контејнер са раствором соли, са плочама уроњене њој цинка и бакра.

У индустријској-скали ЦЦС почео да се производи у другој половини КСИКС века, захваљујући Французу Леклансхе који је измислио основне манган цинк ћелија са соли електролита, назван по њему. После неколико година, ово је побољшана електрокемијску ћелију другим научницима и то је једини примарне хемијске изворе струје пре 1940. године.

Дизајн и рад ХИТ

цхемицал актуелни уређај извор укључује две електроде (проводника прве врсте) и интервентна електролит (проводник друге врсте, или јона диригент). На граници електронског потенцијала настаје између њих. Електроде на којој агенс за редуковање је оксидован зове анода, и једна на којој оксидант опоравак - катода. Заједно са електролита, они представљају електрокемијску систем.

Споредни реакције редокс између електрода је појава електричне струје. Током ове реакције, средство за смањење оксидише и оксидант даје електроне који их прихвата и због тога је обновљена. Присуство електролита између катоде и аноде је предуслов реакција. Ако само помешати прах два различита метала, нема електричног пражњења не догоди, сва енергија ће бити пуштен у виду топлоте. Електролит је потребно да се поједностави процес преноса електрона. Најчешће се понаша слани раствор или истопе њеног квалитета.

Електроде изгледају као металне плоче или решетке. На свом потапања у електролит настаје електрични потенцијал разлика између њих - Напон. Анода има тенденцију да утицај електрона и катоде - за њихово усвајање. На њиховој површини хемијска реакција почиње. Зауставили су отварањем ланца, као и када је један од реактаната конзумирају. одвија разбијање уклањањем једног од електрода или електролита.

Састав електрохемијски системи

Тренутни извори хемијске оксиданти се користе као соли кисеоника киселине, кисеоник, халогениди, виши оксида метала нитроорганиц једињења и т. Д. редукујући агенси њој су метали и њихове ниже оксида, водоник, и угљоводоничних једињења. Као електролити се користи:

1. Водени раствори киселина, алкалије, соли итд Д..
2. Неводене решења са јонском проводљивошћу добијене растварањем соли у органским или неорганским растварачима.
3. салт топи.
4. Чврсти једињења са јонским решетке, где је један од покретних јона.
5. Матрик електролити. Овај течни раствори или топи се налазе у порама чврстим непроводљивим телом - електроносителиа.
6. Ион-екцханге електролити. Ова чврста веза са фиксним јонским група истог знака. још један знак Јоне, док мобилни. Ова особина чини проводљивост електролита униполар.

галвански батерија

Хемијски струјни извори састоје од електрохемијских ћелија - ћелије. Тензије у једној од ових ћелија је мали - од 0.5 до 4В. У зависности од потреба, ХИТ користите галванско батерију, састоји од неколико серијски повезаних елемената. Понекад се користе паралелно или серијски-паралелно спајање неколико елемената. У серији колу увек обухватају само исте примарне ћелије или батерије. Они треба да имају исти параметри су: електрохемиски систем, дизајн, процес варијација и величина. За паралелној вези је могуће користити елементе различитих величина.

klasifikacija ХИТ

Хемијски извори разликују у:

• величина;
• конструкција;
• реагенси;
• Природа енергообразуиусцхеи реакција.

Ови параметри дефинишу перформансе ЦЦС погодних за одређену примену.

Класификација електрохемијским ћелијама на основу разлике у принципу рада. У зависности од ових карактеристика, разликујемо:

1. Примарни хемијски извори - за једнократну употребу ставке. Имају одређене акција реагенаса који се конзумира у реакцији. Након таквог потпуног пражњења ћелије губи ефикасност. У другом примарном ХИТ назива галвански елемент. Веран ће их једноставно звати - елемент. Најједноставнији пример примарни извор енергије - "Баттери" АА.
2. Пуњиве хемијски струјни извори - батерије (који се називају секундарни, реверзибилно ХИТ) су вишекратне елементи. Пропуштањем струје из спољашњег круга у супротном смеру кроз батерију након потпуног пражњења проведено реактанти се регенеришу поново гомилају хемијску енергију (пуњења). Због могућности пуњења са спољног константне струје уређаја извор се користи дуже време, повремено да се напуни. Процес генерисања електричне енергије назива се испуштање акумулатор. Међу њима су хит батерије многих електронских уређаја (лаптоп рачунара, мобилних телефона и тако даље. Н.).
3. Тхермал хемијски извори - уређаји континуиране акције. Током њиховог рада постоји континуирани ток нових шаржи реагенаса и уклањање производа реакције.
4. Комбиновани (полутопливних) електрохемијске ћелије имају залиха једног од реактаната. Други уређај се испоручује са спољне стране. Живот уређаја зависи од понуде првог реактанта. Комбиновани хемијских извори електричне струје се користе као батерија, уколико постоји могућност обнављања своје пуњење проласком струје из спољашњег извора.
5. ХИТ обновљиви напунити механички или хемијски. За њих, могуће је заменити након пуна пуњење провео реагенси на новим деловима. То јест, они нису континуирани уређаји, као, као и батерија периодично коришћена.

karakteristike ХИТ

Главне карактеристике хемијских енергената укључују:

1. Напон (ОЦВ или пражњења напона). Ова стопа првенствено зависи од електрохемијске систему (комбинација редукционим агенсом, оксидационог агенса и електролита). Такођер ОЦВ утичу електролита концентрацију, степен испуштања, температуре и других. ОЦВ зависи од вредности струје која тече кроз ХИТ.
2. Повер.
3. Испуштање струје - у зависности од спољног отпора кола.
4. Капацитет - максимална количина електричне енергије која даје ХИТ када се потпуно испразни.
5. Енергија Садржај - максимална примљен у пуном уређају пражњења енергије.
6. Енерги карактеристике. За батерије, она је примарно гарантовано број циклуса пуњења-пражњења без спуштања способност напона или пуњења (ресурса).
7. Опсег температуре учинак.
8. Време складиштења - максимална количина времена између производње и први уређај пражњења.
9. Радни век - максимална укупна складиштење и рад живот. За гориво ћелије су важни периоди службе са континуираног и са прекидима.
10. Укупна енергија испоручена за цео радни век.
11. Механичка снага у односу на вибрације, шока, и тако даље. С.
12. Способност за рад у било ком положају.
13. Поузданост.
14. Лако одржавање.

Услови за ХИТ

Дизајн електрохемијским ћелијама треба да обезбеди окружење које на најефикаснији реакције. Ови услови укључују:

• спречавајући тренутни цурење;
• униформа рад;
• механичка снага (укључујући заптивање);
• одвајање реактаната;
• добар контакт између електрода и електролита;
• струја пражњења из реакционе зоне на екстерни излаз са минималним губицима.

Тренутни извори, хемијска морају испуњавати сљедеће опште услове:

• највише вредности специфичних параметара;
• максимални домет температура оперативност;
• највећи стрес;
• минимални трошак јединице енергије;
• Стабилност напона;
• наплаћују заштиту;
• сигурност;
• једноставност одржавања, а идеално за тим нема потребе;
• дуг радни век.

Операција ХИТ

Основна предност од примарних ћелија - нема потребе за било одржавање. Пре него што почнете да их користите довољно да провери изглед, рок трајања. Када је повезан је важно посматрати поларитет и проверите интегритет контаката уређаја. Више комплексна хемијска извори - батерије, траже озбиљнији негу. Сврха њихове службе - максимална продужење живота. Брига за батерије је:

• одржавање чистоће;
• праћење Напон;
• одржавање нивоа електролита (за пуњење само дестиловану воду се може користити);
• Контрола концентрације електролита (преко хидрометру - једноставан уређај за мерење густине течности).

Током рада електрохемијским ћелија треба да испуни све захтеве који се односе на безбедну употребу електричних апарата.

ХИТ Класификација електрохемиских система

Врсте хемијских извора струје, у зависности од система:

• води (ацид);
• никл-кадмијум, никл-гвождје, никл-цинк;
• манган-цинк, бакар-цинк, жива, цинк, цинк-хлорид;
• силвер-цинк, сребро и кадмијум;
• аир-метал;
• ницкел-хидроген анд силвер-водоник;
• манган-магнезијум;
• литијум и т. д.

Модерна употреба ХИТ

Тренутни извори, хемијска Он се тренутно користи у:

• возила;
• преносиви уређаји;
• војна и простор технологија;
• научна опрема;
• Медицина (пејсмејкери).

Познати примери ХИТ у кући:

• батерије (дри целлс);
• батерије преносиви кућни апарати и електроника;
• Непрекидно напајање;
• акумулатори.

Посебно широко прихваћена литијум хемијске изворе струје. То је због чињенице да литијум (Ли) има највећу густину енергије. Чињеница да она има негативан електроде потенцијал од свих других метала. Литијум-јонске батерије (Лиа) испред свих других вредности КЦС и специфичну енергију радног напона. Сада су постепено савладају нову сферу - друмски транспорт. У будућим научним достигнућима везаним за побољшање литијумских батерија, ће се померити у правцу ултратанких дизајна и великим тешким батеријама.