Характеристики электрохимических аккумуляторов

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ [c.192]

Следующей этап - характеристика отдельных электродов, строения двойного электрического слоя, особенностей протекании окислитель но- восстановитель ных реакций в источниках тока - гальванических элементах, аккумуляторах и топливных элементах.. Затем - переход к неравновесным системам и анализ условий проведения реак-. ций при электролизе, сравнительная характеристика кинетики электрохимических реакций в различных случаях. [c.52]

В ампульных батареях исиользуют такие электрохимические системы, которые способны обеспечить высокие удельные электрические характеристики, но обладают высоким саморазрядом. Поэтому в процессе хранения такой батареи в нерабочем состоянии электролит в ней не контактирует с электродной активной массой, как в аккумуляторах или сухих элементах, а заключен в отдельную емкость — ампулу. [c.250]

Практическая реализация литий-серных аккумуляторов позволит создать электрохимические преобразователи энергии с рекордными характеристиками, которые, благодаря своей безопасности, дешевизне и доступности, найдут широкое применение в различных областях современной техники. Так, например, электромобиль с литий-серным аккумулятором не будет уступать по своим характеристикам автомобилям с тепловыми двигателями. [c.103]

Полимерные электролиты (ПЭ) являются новым классом ионных проводников, сочетающих в себе свойства электролитов и полимерных тел. Благодаря своим уникальными свойствам, они представляют большой интерес для электрохимической энергетики. На их основе могут быть созданы литиевые аккумуляторы и топливные элементы с рекордными энергетическими характеристиками. К ПЭ, предназначенным для применения в литиевых батареях и топливных элементах, предъявляются следующие требования [c.109]

Редокс-аккумуляторы. Электрохимическая система ре-докс-аккумуляторов состоит из двух окислительно-восстановительных подсистем [42 45, с. 1018-1021 136, с. 863-867,841-849) 911-918 122, с. 1647]. В табл. 4.3 приведены характеристики некоторых редокс-реакций. [c.212]

Источником постоянного тока служила батарея аккумуляторов с клеммовым напряжением 1,75 в. Оптимальную величину клеммового напряжения выбирали на основании полученных потенциостатическим методом электрохимических характеристик [c.274]

Наилучшими электрическими и эксплуатационными характеристиками среди щелочных аккумуляторов обладает НК аккумуляторы с безламельным и электродами. Наибольшее распространение среди них получили аккумуляторы с металлокерамическими электродами, к которым относится и аккумулятор типа НКГ-10, изучаемый в настоящей работе. При применении металлокерамической основы из карбонильного никеля, в которую вносится активная масса, значительно развивается электродная поверхность, улучшается контакт активного вещества с токоотводом, повышаются удельные характеристики. Это расширяет пределы зарядно-разрядного тока в сторону форсированных режимов, улучшает работоспособность аккумуляторов при пониженной температуре. Однако одновременно наблюдается резкое удорожание аккумулятора, что объясняется в значительной степени высокой стоимостью карбонильного никеля и высоким расходным коэффициентом никеля в аккумуляторе. Если в серебряно-цинковом аккумуляторе серебряная металлокерамическая пластина электрохимически активна и совмещает функции каркаса активной массы, токоотвода и самого активного вещества, то никелевая металлокерамическая пластина никель-кадмиевого аккумулятора электрохимически неактивна и в зарядно-разрядных реакциях не участвует. Поэтому фактический расход никеля в этих аккумуляторах в 8—10 раз превышает его электрохимический эквивалент, равный 2,19 г/А-ч. [c.206]

Конструкция пластин, применяемых в свинцово-кислотных аккумуляторах, выбирается с учетом условий эксплуатации аккумуляторов. Положительные пластины — поверхностные, панцирные и намазные (пастированные). отрицательные — коробчатые и намазные. Поверхностные пластины, работающие только за счет своего наружного слоя, отливают из чистого свинца. Активный материал на этих пластинах образуется путем предварительной электрохимической обработки. Срок службы поверхностных пластин достигает 15 лет. Панцирные пластины состоят из штыревой решетки, отливаемой из свинцово-сурьмяного сплава, пластмассового панциря и окислов свинца. Эти пластины также отличаются большим сроком службы (свыше 1000 зарядов — разрядов) и хорошо переносят тряску. Намазные пластины обладают более высокими удельными характеристиками, чем поверхностные и панцирные, но уступают им по сроку службы. Коробчатые пластины состоят из решетки. собранной из двух половинок и ограниченной с обеих сторон листами перфорированного свинца. Внутри решеток помещается активная масса. [c.885]

Общее количество аккумуляторов и элементов, выпускаемых ежегодно во всех странах мира, исчисляется миллиардами штук. Основную часть их составляют ХИТ примерно десяти электрохимических систем. Значительно большее число систем относится к источникам тока, которые выпускаются в ограниченных количествах или находятся в стадии разработки. Уровень электрических и эксплуатационных характеристик современных ХИТ высок, а сфера их практического применения чрезвычайно многообразна. По мнению известного советского электрохимика проф. В. С. Багоцкого, ни один другой тип источников электроэнергии ие обладает таким разнообразием возможностей использования и такой универсальностью . [c.8]

Ni- d аккумуляторы прежних выпусков по эксплуатационным характеристикам были условно разделены на аккумуляторы, предназначенные для работы на длинном, среднем и коротком режимах разряда. В наименовании типа аккумулятора после указания электрохимической системы (НКГ) и величины номинальной емкости ставилась буква Д, С или К, обозначающая режим разряда. Деление это весьма условно, оно определяет предпочтительные режимы эксплуатации аккумуляторов [6] разряд токами 0,1-0,2 С для аккумуляторов класса Д, токами 0,3-0,6 С для аккумуляторов класса С и током порядка 1 С для класса К. [c.98]

Несмотря на то, что загрязнение окружающей среды существующими автомашинами широко обсуждается в течение многих лет, до сих пор не наблюдается их интенсивная замена электромобилями. Естественно, невозможно игнорировать тот факт, что машины со свинцово-кислотными аккумуляторами имеют худшие характеристики по сравнению с современными автомобилями, использующими бензин. Однако такое положение можно изменить, во-первых, ускорением разработки электрохимических источников энергии (при этом устранились бы существенные различия в характеристиках электромобилей и автомобилей с двигателями внутреннего сгорания) и, во-вторых, отказом от преувеличения, которое люди придают большим скоростям движения. Однако людям необходимы надежные средства транспорта, которые не приводят к загрязнению окружающей среды. [c.528]

Прохождение электрического тока через электрохимическую систему связано ке только с соответствующими химическими превращениями, но и с изменением ее электрических характеристик, прежде всего э.д.с. и электродных потенциалов, ио сравиенпю с их исходными значениями в отсутствие тока. При этом если электрохимическая система является электролизером (электролитической ванной), то напряжение на ней при данной силе тока будет больше обратимой э.д.с. той же системы E (j)>E, и наоборот, если электрохимическая система генерирует ток, т. е. является химическим источником тока — гальваническим элементом или аккумулятором, то его внешнее напряжение будет меньше, чем э.д.с. Еа 1)<Е. [c.287]

Успех создания литий-ионных аккумуляторов обусловлен способностью углерода к обратимой интеркаляции лития. Электрохимические характеристики углеродного анода, литий-ионного аккумулятора определяются микро- и макроструктурой и поверхностными свойствами углерода. В данной работе исследовано влияние рентгеноструктуриых и макроструктуриых (размер и форма частиц ) параметров и поверхностных свойств углерода на емкостные характеристики электрода (Q р и Q, ), Кулоновскую эффективность зарядно-разрядного процесса (o=Q р / Q, ) в первом и последующих циклах, интервал рабочих плотностей тока, стабильность характеристик в процессе циклировання. [c.89]

В электролитической ванне (электролизере, электролитической ячейке) под влиянием приложенного внешнего электрического поля и в замкиутом гальваническом элементе нарушается равновесие, изменяются электрические характеристики системы. Катод (анод) и раствор электролита обмениваются заряженными частицами. Частные токи, отвечающие анодному и катодному процессам, не равны току обмена — количеству электричества, проходящему в е(Диницу времени в условиях равновесия от раствора к электроду и обратно. Состав системы количественно и во многих случаях качественно изменяется. Плотность заряда двойного электрического слоя и потенциалы электродов не равны равновесным значениям и зависят не только от активности веществ, участвующих в электрохимическом процессе, температуры и давления, 1Но и от силы тока. Напряжение на электролизере лри данном токе больше, чем равновесная э. д. с. гальвап ического элемента, в котором осуществляется обратная электрохимическая реакция. В замкнутом, генерирующем ток гальваническом элементе (аккумуляторе) напряжение на клеммах меньше, чем равновесная э. д. с. Если система под током достигает стационарного состояния, не зависящего от времени, то неравновесные потенциалы устанавливаются и принимают стационарные значения. Оцениваются эти поляризационные явлеиня поляризацией электродов и э. д. с. поляризации. [c.200]

Электрохимическая система Zn КОН NiOOH представляет интерес для разработки дешевого аккумулятора с высокими характеристиками. Цена активных масс в НЦ аккумуляторе составляет 10, 20, 40% от цены активных масс соответственно серебряно-кадмиевого, серебряно-цинкового и никель-кадмиевого аккумулятора. Замена кадмия цинком в аккумуляторах с оксидно-никелевым электродом позволяет повысить напряжение примерно до 1,6 В и удельную энергию до 70 Вт-ч/кг. НЦ аккумуляторы хорошо работают при коротких режимах разряда и низких температурах. Электролитом обычно служит 40% КОН + 1% LiOH. [c.115]

Излагаются теоретические основы электрохимической знергетн-ки. Рассматриваются устройство и характеристики топливньи элементов электрохимических генераторов, энергоустановок и электростанций. Описаны электрохимические способы получения водорода, приводятся технико-экономический анализ этих способов и обласА их применения. Рассматриваются электрохимический метод аккумулирования энергии, различные виды аккумуляторов. [c.2]

Испытываются новые электрохимические пары. При этом определяются такие характеристики, как реальные удельные энергии, коэффициенты использования активных масс электродов, работоспособность в широком интервале температур,, циклируемость и сохранность. Этими испытаниями выявлены новые интересные возможности таких систем, которые позволяют разрабатывать изделия различного назначения элементы и аккумуляторы, резервные батареи и элементы дла работы при низких температурах и т. д. [c.147]

Кислотные (свинцовые) аккумуляторы, основанные на электрохимической системе РЬ1Н2504 РЬ02, являются самыми старыми из применяемых в настоящее время аккумуляторов. За свою более чем столетнюю историю они претерпели существенные конструктивные изменения, в результате которых их характеристики были значительно улучшены. [c.238]

Низкие электрохимические эквиваленты цинка и окиси серебра (1,22 и 2,31 г/А-ч соответственно), сравнительно высокие коэффициенты использования активных масс (50—60% для цинкового электрода и до 85% для окисно-серебряного), достаточно высокое разрядное напряжение (порядка 1,5 В) — все это обеспечивает СЦ аккумулятору удельную энергию до 120 Вт-ч/кг по сравнению с 20—40 Вт-ч/кг дiIя безламельного никель-кадмиевого и 15— 30 Вт-ч/кг для никель-железного и свинцового аккумуляторов. Достижению высоких удельных характеристик способствует также рациональная конструкция аккумулятора, к отличительным особенностям которой относятся тонкостенный пластмассовый корпус [c.212]

На каждый ампер-час емкости безламельных аккумуляторов расходуется 10—14 г никеля (на основы и активное вещество), тогда как в ламельных образцах эта величина составляет всего 3,5—4 г. В аккумуляторах электродами из фольги расход никеля составляет еще большую величину. Замена никелевого порошка на другой 1металл, более дешевый и доступный, едва ли возможна при изготовлении основ положительного электрода. Высшие окислы никеля обладают столь высокими окислительными свойствами, что будут разрушать практически все металлы, кроме благородных. Более реальна замена никелевой основы для кадмиевого электрода. Для него можно использовать медную основу, что по отдельным данным не изменяет электрохимических характеристик электродов Л. 33]. Такие электроды можно изготовить холодной прессовкой порошков меди и кадмия в соотношении, например, 1 1 под давлением порядка 1 Т см -. Механическая прочность пластин достаточна высока, причем с ростом числа циклов заряд — разряда электроды упрочняются еще больше. [c.162]

Для изготовления химических источников электрической энергии многократного действия (электрических аккумуляторов) используют сравнительно ограниченное число электрохимических систол. Наибольшее распространение получили свинцовая (РЬОз—Н2504—РЬ), никелево-железная (МЮОН—КОН—Ре), никелево-кадмиевая (М ООН—КОН—Сс1) и- серебряно-цинковая (AgO—КОН—2п) системы. Применение других систем пока ограничено. Общие требования для всех аккумуляторов — по возможности большой срок службы и высокие удельные характеристики. [c.42]

Главной характеристикой аккумулятора является его электрическая емкость, определяемая произведением разрядного тока на время работы в устойчивом режиме, т. е. при сохранении постоянства э. д. с. Она зависит от количества электрохимически активных веществ, в данном случае от массы РЬОг, отложившейся на положительном электроде. Поскольку взаимодействие веществ с электролитом происходит на поверхности электродов, их стараются делать так, чтобы при минимальном весе они обладали максимально )азвитой поверхностью. Обычно отрицательный электрод элемента 1ланте изготовляют из свинцовой решетки, в которую впрессовывают рыхлую свинцовую массу, а при изготовлении положительного электрода свинцовую решетку заполняют смесью свинца и перекиси [c.227]

Монтер электрохимической защиты должен знать коррозион-ную характеристику грунтов на обслуживаемом участке трассы расположение источников блуждающих токов относительно трассы газопровода и их характеристику размещение сооружений защиты на трассе газопровода принципиальные и монтажные схемы СКЗ, протекторных установок, СДЗ и других устройств, применяющихся при электрохимической защите, порядок проведения работ в зоне действующего газопровода и полосе отчуждения железных и пюссей-ных дорог устройство переносных контрольЕЮ-измерительных приборов потенциометров, высокоомных вольтметров, измерителей заземлений, почвенных омметров и рН-метров, универсальных кор-розионно-измерительных приборов, многопредельных самопишущих ампермилливольтметров, дефектоскопов изоляционных покрытий, трубоискателей и других приборов, используемых в коррозионной измерительной технике и схемы измерений работу с кислотными и щелочными аккумуляторами. [c.149]

За последние годы наблюдается заметное расширение объема исследовательских работ в одной из важных отраслей прикладной электрохимии — в области электрохимических источников тока гальванических элементов и аккумуляторов. Это обусловлено все болое широким применением таких источников тока в народном хозяйстве, например, на транспорте, в авиации, для питания средств связи, переносной радиоаппаратуры и т. д. Обпцее развитие техники привело к усилению требований, предъявляемых к источникам тока — требований, сводящ ихся к увеличению электрических характеристик, к улучшению работоспособности в различных температурных условиях, к уменьшению саморазряда. [c.737]

Для общеупотребительных химических источников тока (например сухих элемептов с двуокисью марганца, щелочных аккумуляторов и др.) удельный вес потерь напряжения, обусловленных поведением их положительных окисных электродов, сравнительно велик. Поэтому изученп электрохимических свойств окиспых электродов имеет существенное значение не только для познаппя природы электрохимических реакций, происходящих на границе твердых окислов и раствора, но и для дальнейшего улучшения эксилуатационио-технических характеристик химических источников тока. [c.494]

В щелочных аккумуляторах используют электрохимические системы, представленные на рис. 2.3. В нашей стране наиболее распространены никель-железные, за рубежом — никель-кадмиевые аккумуляторы. Затем по масштабам промышленного выпуска следуют серебряно-цинковые аккумуляторы. Серебряно-кадмиевые аккумуляторы пользуются ограниченным спросом из-за их высокой стоимости. Многие годы продолжаются работы по усовершенствованию никель-цинкового аккумулятора, имеющего высокие удельные характеристики, но недостаточный срок службы. Следует отметить никель-водородный аккумулятор, положивший начало новому типу весьма перспективных источников тока — металлогазовым аккумуляторам. [c.43]

Литий-ионные аккумуляторы имеют самое высокое рабочее напряжение по сравнению со всеми другими ХИТ и наилучшие удельные характеристики. Но они дороже щелочных аккумуляторов, что не в последнюю очередь определяется стоимостью электронных устройств защиты от перезаряда и переразряда, которыми снабжаются батареи из этих аккумуляторов. В настоящее время в России нет производства таких источников тока. Они поставляются главным образом из Японии и Китая и в составе аппаратуры, для которой они используются (прежде всего, для сотовых телефонов, портативных компьютеров). Существенным достоинством литий-ионных источников тока является их высокий коэффициент отдачи по емкости (близкий к 1). И саморазряд их существенно меньше, чем у щелочных. Но схемы защиты их имеют такое потребление, что сроки хранения литий-ионных источников тока становятся соизмеримыми со сроками хранения источников тока других электрохимических систем. [c.21]

Описание картины деградационных процессов при эксплуатации ЛИА затруднено использованием различных материалов для электродов и разных электролитов, а также разнообразных "know-how" технологических процессов и конструктивных особенностей. Тем не менее, при всем разнообразии электрохимических систем выпускаемых ЛИА, в настоящее время уже можно описать некоторые основные механизмы, приводящие к снижению электрических характеристик аккумуляторов емкости и мощности, сохранности заряда и т. д. [c.174]

В числе других факторов, оказывающих существенное влияние на работу электродов, важная роль принадлежит характеру их пористой структуры. Рядом авторов [7, 8] показано, что от пористости зависят концентрационная поляризация, омичеокое сопротивление и распределение тока внутри порошкового электрода. С нею связаны явления диффузии и ско рость электрохимических реакций. Между тем, до недавнего времени в литературе имелось лишь несколько работ, посвященных изучению структуры активных масс щелочного аккумулятора ламельной конструкции и ее изменений в процессе работы а ккумулятора [[9—11]. В работе [9] была впервые описана вторичная структура гидрата закиси никеля, используемого в качестве активной массы положительного электрода. На основании структурно-адсорбционных характеристик показана. его принадлежность к крупнопористым адсорбентам с иреобладанием пор переходных размеров. Автора1ми [9, 10] [c.118]

В литературе имеются данные о структуре металлокерамических газодиффузионных электродов топливных элементов [12, 13], но отсутствуют сведения о характере пористости без-ламельного окисноникелевого электрода щелочных аккумуляторов. Отличительная черта технологии его изготовления (осаждение гидрата закиси никеля не в Объеме электролита, а на пористую основу из карбонильнО(Го никеля) должна привести к определенным отличиям в структуре этого электрода в сравнении с ламельной конструкцией. Лри изучении структуры прессованных металлокерамических электродов нами замечено определенное влияние размера пор основы на формирование структуры осаждаемого в них гидрата и электрохимические характеристики безламельного окисноникелевого электрода. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология