Учурдагы булактары, химиялык. химиялык учурдагы булактары жана аппараттын түрлөрү

Учурдагы булактары , химиялык (кыскартылган HIT) - жасоо, бир редокс кабыл энергия турган электр энергиясына айландырылат. Алардын башка аттары - электрохимиялык клетка АККУМУЛЯТОРЫ клетка , электрохимиялык клетка. Алардын өндүрүштүк принцип төмөнкүдөй: эки реагенттердин өз ара туруктуу электр тогу бийлик бөлүштүрүү менен химиялык жооп себеп болот. башка булагы жараяны келүүчү электр тогу менен көп тепкичтүү схема болот. Биринчи чыккан жылуулук энергиясын, анда механикалык айланат кийин гана электр энергиясын берет. Advantage HIT - бир-этап жараяны, б.а. электр жылуулук жана камсыз кылуу боюнча чараларды айланып өтүп, түздөн-түз алынган механикалык энергиясын.

баян

Биринчи учурда булагы эмне? химиялык булактары деп АККУМУЛЯТОРЫ италиялык окумуштуу он сегизинчи кылымдын кийин - Луижи Galvani. Ал дарыгер, анатомист, илимпоз жана доктор болгон. Анын изилдөөнүн багыттарынын бири ар түрдүү тышкы таасирлерге карата жаныбарлардын аллергия изилдөө болгон. электр энергиясын өндүрүү химиялык ыкмасы бака өзүнүн тажрыйбаларды биринде, кокусунан Galvani ачылган. Бул бака буттары эки металл плиталар бир чийки беймаза байланыштуу. бул табияттан кысылышын болгон кезде. Galvani ушул көрүнүштүн өзү түшүндүрмө туура эмес. Бирок анын, эксперимент жыйынтыктары жана байкоолор кийинки изилдөөлөрдө анын мекендешибиз Alessandro Volta жардам берген.

Volta анын ишине бака төшү кыртыштын менен байланышта эки металлдардын ортосундагы химиялык кабыл аркылуу электрдик заряд пайда теориясын беришкен. анда Zinc жана жез сууга идиштер менен биринчи химиялык учурдагы булагы, туздун менен идиш сыяктуу болуп турду +.

өнөр-масштабдагы CCS он тогузунчу кылымдын экинчи жарымында пайда болуп баштаган, андан кийин аталган туз электролит, башталгыч Хемогендүү-цинк клеткаларын ойлоп Frenchman Leklanshe үчүн рахмат. бир нече жылдан кийин, бул башка илимпоздордун электрохимиялык клетканы жакшыртуу жана 1940-чейин электр энергиясын бир гана негизги химиялык булактарынын келе жатат.

Дизайн жана иш-HIT

химиялык учурдагы булагы түзмөк эки электроддор (биринчи түрдөгү өткөргүчтөр) жана кийлигиш электролит (экинчи түрдөгү дирижер, же ион дирижер) камтыйт. электрондук дараметин чек алардын ортосунда пайда болот. кыскартуу агент турган электрод катоддо жана ага тийген калыбына кайсы бир учурда аталган кычкылданат - катод. Бирге электролит менен, алар турган электр системасын түзөт.

электроддорго ортосундагы Кычкылдануу-калыбына келүү иретинде бир жеткирди бир электрдик заряд пайда болот. Бул кабыл учурунда кыскартуу агент, күйгүзүүчү жана ага тийген, аларды кабыл алат жана бул эсебинен калыбына электрон берип жатат. катод жана катоддо ортосундагы электролит болушу шарт болуп эсептелет. тек гана эки башка металл күкүмү толгон чогуу болсо, пайда жок, эч кандай электр агып, бардык энергетикалык жылуулук катары бошотулат. электролит электрон өткөрүп берүү жол-жобосун тартипке келтирүү керек. Көбүнчө анын сапатын туз чечим же эритиндини аракет кылат.

электроддор металл табличканын же тармак окшош. электролит алардын чөмүлтүлүүгө учурда алардын ортосундагы электр мүмкүн айырма пайда болот - ачык райондук Voltage. катоддо электрон таасири жана катод багытына ээ - алардын кабыл алынышы. Алардын бетиндеги химиялык жооп башталат. Алар, чынжырчанын ачуу тарабынан токтотулган, ошондой эле жүрүүчү бир жалмап кеткен эле. Breaking электроддорго же электролит бири алып салуу жолу менен ишке ашат.

Курамы электрохимиялык системалары

Учурдагы булактары химиялык, балдагы кычкылтек кислотасынын туздары катары колдонулат, кычкылтек, галогениддер, жогорку металл оксидинин nitroorganic кошулмаларды жана Т. D. агенттерин анда жатпаган металлдар жана андан төмөн оксиддер, суутек жана көмүртек кошулмасы кыскартуу. электролиттер колдонулат:

1. Ошентип, кислоталар, жегичтерди, туз жана суулу эритмелерден. D.
2. Суусуз чечимдер органикалык эмес же органикалык эритүүчүлөрдүн ичинде туз таркатуу менен алынган ион өткөрүмдүүлүк менен.
3. туз эрийт.
4. иондук тор менен Катуу бирикмелер, кыймылдуу иондор деди бири.
5. Matrix электролиттер. Бул суюктуктун чечимдер же эрүү катуу эмес өткөрүүчү органынын тешикчелерди жайгашкан - elektronositelya.
6. Ion-алмашуу электролиттер. ошол эле белгинин туруктуу иондук топтору менен бул бекем байланыш. Жунустун дагы бир белгиси мобилдик эми. Бул мүлк электролит уюлдук жана өткөрүүнү кылат.

АККУМУЛЯТОРЫ батарейка

Химиялык учурдагы булактары электрохимиялык клеткалардан турат - клеткаларды. Бул клеткалардын бир тирешүү аз - 0,5 пайыздан 4V үчүн. муктаждыгына жараша, бир нече сериялык байланыштуу элементтен турган, АККУМУЛЯТОРЫ сарпталышы ХИТ. Ал жерди кээ бирде параллелдүү же бир нече элементтердин сериясы-параллелдүү байланыштуу колдонулган. бир нече районго ар дайым бир гана ошол эле баштапкы же өз кирет. электрохимиялык системасы, долбоорлоо, технологиялык өзгөргүчтүк жана көлөмү: Алар бир параметрлер керек. параллелдик байланыштуу ар түрдүү көлөмдөгү элементтерин колдонууга болот.

классификация HIT

Химиялык булактар бири-биринен айырмаланат:

• өлчөмү;
• куруу;
• реагенттер;
• Nature energoobrazuyuschey жооп.

Бул параметрлер бир колдонуу үчүн жарактуу Каракас аткарууну аныктайт.

иш негизинен айырмачылыктардын негизинде электрохимиялык клеткалардын Classification. бул мүнөздөмөлөргө жараша, бөлүп:

1. Негизги химиялык булактары - колдо болгон нерселер. Алар кабыл алганынан жалмап белгилүү бир биржа реагенттер, бар. толук агып клетканын натыйжалуулугун жоготкон кийин. дагы бир негизги түн ичинде АККУМУЛЯТОРЫ деп аталат. Ишенимдүү аларды жөн эле чакырам - элемент. негизги энергия булагы жөнөкөй мисал - "Батарейка" АА.
2. Заряддоого болгон химиялык учурдагы булактары - Батарейка (ошондой эле орто, калыбына HIT деп аталат) коддун элементтери болуп эсептелет. толук агып кийин батарейка аркылуу тескери багытта тышкы районго учурдагы өтүп өткөргөн реагенттерди берүү кайрадан химиялык энергияны топтоо менен калыбына By (акы). Улам тышкы туруктуу учурдагы булагы аппараттан чегерүүлөрдү мүмкүнчүлүгү шоссеси заряддап, узак убакыт бою колдонулат. электр энергиясын иштеп чыгуу аккумулятордук агып деп аталат. Бул көптөгөн электрондук аппараттардын (тизе, уюлдук жана ж.б.у.с. Н..) Менен ХИТ батареяларды кирет.
3. Жылуулук химиялык булактары - үзгүлтүксүз иш-түзүлүштөр. алардын иштөө учурунда реагенттер жана жооп азыктарын чыгаруу боюнча жаңы этап тынымсыз агып турат.
4. аралаш (polutoplivnyh) электрохимиялык клеткалар жүрүүчү бир запастарын бар. Экинчи аппарат сыртка ташылууда. түзмөктүн жашоо биринчи реагенттүү жеткирүү боюнча көз каранды. электрдик заряд курама химиялык булактары тышкы булактан агымын өтүп алардын айыптоолорунун калыбына келтирүү мүмкүнчүлүгү бар болсо, батареялар катары колдонулат.
5. энергиянын механикалык же химиялык толуктоого ХИТ. Алардын ою боюнча, бул толук акысыз жаңы ойлорго реагенттер иштегенден кийин алмаштырууга болот. Башкача айтканда, алар үзгүлтүксүз жабдуу, ошондой эле мезгил-мезгили менен кайра батареялары сыяктуу эмес.

мүнөздөмөлөрү ХИТ

химиялык энергия булактарынын негизги өзгөчөлүктөрү төмөнкүлөр кирет:

1. Open райондук чыңалуу (OCV же бошотуу чыңалуу). Бул курс, негизинен, электрохимиялык системасынын (төмөндөткөн реагент, кычкылдандыруу агент жана электролит айкалышы) көз каранды. Ошондой эле OCV агып, температуранын жана башка электролит топтоо, даражасына таасир этет. OCV HIT аркылуу аккан агымынын наркына жараша болот.
2. Power.
3. агып учурдагы - тышкы райондук каршы жараша.
4. Жөндөмдүүлүгү - бул толугу менен бошотулат жатканда ХИТ берет электр максималдуу суммасы.
5. энергетикалык мазмуну - толук агып аппарат алынган максималдуу энергия.
6. Energy мүнөздөмөсү. батареялары үчүн, бул, биринчи кезекте, чыңалуу же акысыз дараметин (ресурс) төмөндөтпөстөн Акысыз-заряды жокто санын кепилдик берилет.
7. Температура аралыгы аткаруу.
8. Сактоо убактысы - өндүрүү жана биринчи агып аппарат ортосунда максималдуу суммасы.
9. Кызмат жашоо - максималдык жалпы сактоо жана иш жашоо. күйүүчү май үчүн клеткалар үзгүлтүксүз жана үзгүлтүктүү иштешине кызматтын маанилүү мезгил болуп саналат.
10. толугу менен кызмат өмүр үчүн сактап жалпы энергия.
11. дирилдеген, шок карата механикалык күч берген. Н.
12. ар кандай кызматта иштей билүүнү талап кылат.
13. Ишенимдүүлүк.
14. Easy тейлөө.

HIT-талаптар

электрохимиялык клеткалардын дизайн натыйжалуу кабыл алууга көмөк көрсөтүүчү шарттарды камсыз кылууга тийиш. Мындай шарттарга төмөнкүлөр кирет:

• азыркы чыгып кетишине жол бербөө;
• бирдиктүү иш;
• механикалык күч (анын ичинде мөөр);
• жүрүүчү бөлүштүрүү;
• электроддорго жана электролит ортосунда жакшы байланыш;
• минималдуу жоготуулар менен тышкы өндүрүшүнүн жооп аймактан учурдагы аткарышат.

Учурдагы булактары, химиялык төмөндөгү талаптарга ылайык келүүгө тийиш:

• белгилүү бир көрсөткүчтөрдүн жогорку баалуулуктар;
• ишке даярдыгы эң жогорку температура аралыгы;
• зор стресс;
• энергиянын бирдигинин минималдык наркы;
• туруктуулукту чыңалуу;
• сактоону буйрук;
• коопсуздук;
• Жыйнаган бейпилдик жана идеалдуу ал үчүн эч кандай зарылдыгы;
• Узакка кызмат кылуу мөөнөтү.

Иштетүү HIT

алгачкы клетканын негизги артыкчылыгы - ар кандай тейлөө үчүн кереги жок. Силер сырткы көрүнүшү, сактоо мөөнөтүн текшерүү үчүн жетиштүү, аларды колдонуп баштоодон мурун. ал уюлдуулук сактоого жана аппарат байланыштар бүтүндүгүн текшерүү үчүн маанилүү байланыштуу болот. More татаал химиялык булактары - батареяларды, бир кыйла олуттуу жардам талап кылышууда. алардын кызмат максаты - жашоо максималдуу узартуу. батареянын кам көрүү болуп саналат:

• тазалыкты сактоо;
• ачык райондук Voltage мониторинг жана талдоо жүргүзүлөт;
• электролит даражасын сактоо (гана Дистиллирленген суу куюп колдонсо болот);
• электролит топтолуу Control (hydrometer аркылуу - суюктуктун тыгыздыгын өлчөө үчүн жөнөкөй шайман).

электрохимиялык клеткалардын иштөө учурунда электр приборлорунун коопсуз пайдалануу боюнча бардык талаптарга жооп бериши керек.

электрохимиялык системалардын HIT Classification

тутумуна жараша, химиялык учурдагы булактарынын түрлөрү:

• алып (кислота);
• никелден-кадмий, никелден темир, жез-цинк;
• Хемогендүү-цинк, жез-цинк, сымап, цинк, цинк-хлорид;
• күмүш-цинк, күмүш жана кадмийдин;
• аба-металл;
• никелден-суутек жана күмүш-суутек;
• Хемогендүү-магний;
• литий жана т. ж.

HIT заманбап пайдалануу

Учурдагы булактары, химиялык Азыркы колдонулат:

• транспорт каражаттары;
• жүрмө;
• аскердик жана космостук технологиялар;
• илимий жабдуулары;
• Medicine (Пэйсмаркерлер).

үйүнө түн менен тааныш мисал:

• батарейки (кургак клеткалары);
• батарейки көчмө тиричилик техникасы жана электроника;
• материалдарды үзгүлтүксүз электр энергиясы менен камсыздоо;
• аккумуляторлор.

Айрыкча, көп литий химиялык электр булактарын кабыл алынган. Бул литий (Li) жогорку энергетикалык тыгыздыкка ээ болгондугу менен түшүндүрүлөт. терс мактанса бир электрод мүмкүнчүлүктөрүн башка бардык металлдардан. -Литий батарейки (ААА) Каракас жана жумушчу кубатуулуктагы белгилүү бир энергия башка баалуулуктардын алга. Эми алар бара-бара жаңы чөйрөсүн өздөштүрүү - жол транспортун. Литий батареялары жогорулатуу боюнча келечектеги илимий-жылы, шар үлгүлөрү жана чоң жүк ташуучу батареяларын көздөй жылат.