Джерела постійного струму: види, характеристики, сфери застосування

Хімічні джерела

Отримання позитивних і негативно заряджених частинок у хімічних джерелах постійного струму здійснюється за рахунок хімічних реакцій. За класифікацією хімічних джерел вони діляться на 3 групи:

  • гальванічні елементи, які є первинними джерелами ;
  • електричні акумуляторні батареї (АКБ), або вторинні ХІТ;

*ХІТ – хімічні джерела струму.

Гальванічні елементи використовують принцип дії, заснований на взаємодії двох металів через середовище електроліту. Вид і характеристики ХІТ залежать від вибраної пари металів і складу електроліту. Два металевих електрода джерела струму за аналогією з приладом односторонньої провідності отримали назву анода (“+”) і катода (“-“).

Матеріалом для виготовлення анода можуть служити свинець, цинк, кадмій та інші. Катод виготовляють з оксиду свинцю, графіту, оксиду марганцю, гідроксиду нікелю. За складом електроліту гальванічні елементи поділяються на 3 види:

  • сольові або “сухі”;
  • лужні;
  • літієві.

В елементах перших двох видів графіто-марганцевий стрижень (катод) вміщено по осі цинкового циліндричного стаканчика (анода). Вільний простір між ними заповнений пастою на основі хлориду амонію (сольові) або гідрооксиду калію (лужні).

В літієвих елементах цинковий анод замінений лужним літієм, що призвело до значного збільшення тривалості роботи. Матеріал катода в них визначає вихідна напруга батареї (1,5-3,7) Ст. Первинні ХІТ є джерелами одноразової дії. Його реагенти, що витрачаються в процесі роботи, не підлягають відновленню.

Акумулятори являють собою пристрої, в яких виробляється перетворення електричної енергії зовнішнього джерела струму в хімічну енергію при заряді і її накопичення. В процесі роботи (розряд) відбувається зворотне перетворення – хімічна енергія служить джерелом постійного електричного струму.

Дивіться також:  Аміак - це нашатирний спирт. Формула, властивості та застосування аміаку

До основних видів акумуляторів відносяться:

  • свинцево-кислотні;
  • нікель-кадмієві лужні;
  • літій-іонні.

Для створення хімічних процесів набір пластин поміщений в розчин електроліту. В АКБ, створених за сучасними технологіями, розчин являє собою не рідина, а гелієвий складу (GEL) або стільникові сепаратори, просочені електролітом і поміщені між свинцевими пластинами (AGM).

Свинцево-кислотні і нікель-кадмієві лужні акумулятори для роботи в якості джерел постійного струму для запуску двигунів автомобілів збирають з набору окремих акумуляторних елементів (“банок”). Кожна “банку” забезпечує на своїх клемах напруга 2,1 В. З’єднані послідовно 6 елементів і поміщені в ударостійкий корпус, мають на вихідних клемах акумулятора необхідні для запуску двигуна 12 Ст.

У літій-іонних акумуляторах носіями електричного струму служать іони літію. Вони утворюються на катоді, виготовленому з солі літію. Анод може бути виготовлено з графіту або оксидів кобальту. Напруга постійного струму на виході акумулятора може змінюватись в межах (3,0-4,2) У залежності від використовуваних матеріалів. Ці акумулятори мають низьке значення струму саморозряду і допускають велику кількість циклів заряд/розряд. Завдяки цьому всі сучасні гаджети використовують акумулятори цього виду.

Сторінка: 1 2 3 4 5 6 7