Электрохимические аккумуляторы (ЭА)

Электрохимия имеет очень больщое значение, так как закономерности электрохимии являются теоретической основой для разработки важных технических процессов — электролиза и электросинтеза, т. е. получения химических продуктов на электродах прн прохождении тока через растворы (получение хлора и щелочей, получение и очистка цветных и редких металлов, электросинтез органических соединений). Важной областью практического применения электролиза является гальванотехника (электропокрытие металлами и получение металлических матриц). Другая важная область техники, в основе которой лежат электрохимические процессы, — это создание химических источников тока (электрохимических или так называемых гальванических элементов, в том числе аккумуляторов), в которых [c.383]

Щелочной кадмиево-никелевый аккумулятор в заряженном состоянии представляет собой электрохимический элемент [c.601]

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]

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ [c.192]

Электрохимические аккумуляторы обладают рядом достоинств, открывающих им перспективу крупномасштабного аккумулирования энергии. К числу таких достоинств можно [c.233]

В качестве анода используют фольговые оксидно-никелевые электроды щелочных аккумуляторов либо аноды из устойчивых в щелочной среде материалов, например графита. Нели при электрохимическом синтезе карбоновых кислот в щелочной электролит ввести сульфат никеля, то в процессе электролиза на поверхности таких анодов осаждается слой гидроксидов никеля, которые окисляют спирт наряду с гидроксидами, находящимися в объеме раствора. [c.208]

Электрохимический аккумулятор. Устройство, в котором происходит как процесс преобразования химической энергии в электрическую, так и обратный процесс преобразования электрической энергии в химическую, получил название электрохимического аккумулятора (ЭА) или просто аккумулятора. Из определения следует, что ЭА сочетает в себе как ГЭ, так и электролизную ячейку. Процесс преобразования электрической энергии в химическую называется зарядом ЭА, в этом режиме ЭА работает как электролизная ячейка. В процессе заряда происходит накопление энергии в виде химической энергии окислителя и восстановителя. Процесс преобразования химической энергии в электрическую получил название разряда ЭА. В этом режиме ЭА работает как ГЭ. [c.10]

Щелочные никель-кадмиевые (НК) аккумуляторы по сравнению с НЖ-аккумуляторами обладают лучшей работоспособностью при пониженной температуре и повышенной токовой нагрузке. Саморазряд НК-аккумуляторов значительно меньше. Все эти преимущества связаны прежде всего со своеобразием электрохимических свойств кадмиевого электрода. Так, различие в сохранности заряда щелочных аккумуляторов объясняется тем, что железо в щелочном электролите термодинамически неустойчиво, тогда как потенциал кадмия в тех же условиях положительнее равновесного потенциала водородного электрода, и самопроизвольное окисление чистого кадмия в обескисло- [c.226]

Электрохимические аккумуляторы (ЭА) характеризуются взаимосвязанными параметрами разряда и заряда. [c.192]

Зп - приведенные затраты в энергосистему, включающую электрохимические аккумуляторы [c.237]

Электрохимические аккумуляторы, или просто аккумуляторы, как их обычно называют, могут не только преобразовывать химическую энергию в электрическую, но и обратно электрическую энергию в химическую. При преобразовании электрической энергии в аккумуляторе накапливается химическая энергия активных компонентов, которую затем можно снова превратить в электрическую энергию. Поэтому такие ХИТ получили название аккумуляторов. Чтобы отличать их от других типов аккумуляторов, целесообразно их называть электрохимическими аккумуляторами (ЭА). Электрохимические аккумуляторы — это ХИТ многократного действия, поэтому их также называют вторичными элементами. Так как в ЭА происходит многократное превращение химической энергии в электрическую и обратно, токообразующая реакция и процессы на электроде должны быть обратимыми. [c.6]

Электрохимические элементы. Элемент Даниэля, водородный электрод, сухой элемент, свинцовый аккумулятор, электролитические элементы. [c.156]

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ (ЭА) [c.121]

Параметры электрохимических аккумуляторов [c.150]

Электрохимия — раздел физической химии, изучающий переход химической энергии в электрическую и обратно, свойства растворов электролитов и движение ионов под действием электрического поля. Переход химической энергии в электрическую осуществляется в электрохимических (гальванических) элементах и аккумуляторах. В процессе электролиза электрическая энергия переходит в химическую энергию. Процессы пр< вращения электрической энергии в химическую и обратно происходят на границе электрод (электронный проводник) — раствор электролита (ионный проводник) и заключаются в передаче электрона с электрода на ион в растворе или обратно. [c.244]

Если электрохимическая система работает как источник электрического тока (гальванический элемент, аккумулятор), поляризация электродов приводит к снижению напряжения на его клеммах. Допустим, что электродам электрохимической цепи в равновесном состоянии свойственны процессы [c.516]

Тогда при коротком замыкании электродов с помощью проводника первого рода из-за разности величин электродных потенциалов ячейка работает самопроизвольно - в цепи течет ток, т.е. выделяется электрическая энергия. Это происходит до тех пор, пока потенциалы электродов не достигнут одинаковых значений. Поэтому такие элементы могут служить источником постоянного тока (например, сухие батареи, кислотные и щелочные аккумуляторы и др.). Подобные электрохимические ячейки принято называть гальваническими элементами, разность потенциалов электродов в которых представляет собой электродвижущую силу (э.д.с.) элемента. [c.125]

При необходимости изменить направление электрохимической реакции в гальваническом элементе точно так же нужно налагать извне на электроды напряжение, противоположно направ—. ленное и большее, чем собственная э.д.с. данного элемента. Только при выполнении последнего условия будет обеспечена непрерывность электролиза (например, зарядка аккумулятора). [c.125]

К началу 1941 г. мощность электростанций в СССР возросла в И раз, а выработка электрической энергии — в 25 раз. Это-и явилось основной предпосылкой для создания в СССР мощной электрохимической промышленности. За эти годы возник ряд новых крупных электрохимических производств алюминия, магния, натрия и некоторых других легких и редких металлов, цинка, кадмия марганца, а также водорода, кислорода, перекисных соединений и т. д., получили развитие процессы рафинирования свинца, никеля, серебра и других металлов, были значительно усовершенствованы существовавшие в дореволюционной России процессы рафинирования меди, получения хлора, производство свинцовых аккумуляторов. [c.10]

Электрохимический процесс превращения химической энергии реагирующих веществ в электрическую энергию находит практическое применение в химических источниках тока — элементах и аккумуляторах. [c.12]

Высокая удельная энергия СЦ-аккумулятора, достигающая 130 Вт-ч/кг, обусловлена рядом причин, среди них —низкие электрохимические эквиваленты цинка и оксида 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 оксидносеребряного), достаточно высокое разрядное напряжение (порядка 1,5 В). Большую роль играет конструкция аккумуляторов, к отличительным особенностям которой относят тонкостенный пластмассовый корпус компактный блок электродов, не имеющий свободных зазоров легкий проволочный или фольговый токоотвод. [c.231]

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]

Несмотря на ряд существенных преимуществ (высокая приспо. сабливаемость к прерывистому режиму городского движения, высокая долговечность, простота технического обслуживания и экологическая чистота), практическое применение электро. мобиля остается проблематичным по двум основным причц. нам. Во-первых, для таких автомобилей нет надежных, лег. ких и, главное, достаточно энергоемких электрохимических ис-точников тока. Удельная мощность и энергоемкость аккумуля-торных батарей и топливных элементов примерно на порядок ниже, чем современных ДВС. Во-вторых, перевод всего автомобильного парка на питание электрохимическими аккумуляторами вызовет расходование огромного количества электроэнергии на подзарядку аккумуляторов. В промышленно развитых странах суммарная мощность автомобильных двигателей в несколько раз превышает мощность всех электростанций. Кроме того, подавляющая часть электроэнергии вырабатывается при сжигании ископаемых топлив, поэтому энергоэкологическая проблема была бы перенесена из автомобильной сферы в сфе- ру тепловых электростанций. [c.4]

Для получения многих органических соединений используют процессы электрохимического окисления, восстановления и димери-зации. Химические источники тока и электрохимические аккумуляторы широко применяют в радиотехнике, средствах связи, автоматизации, в различного вида транспортных устройствах. [c.8]

Токообразующие процессы, лежащие в основе уравнения (УПI-18), отвечают так называемой теории двойной сульфатации Гладстона и Трайба. По этой теории оба электрода при разряде переходят в сульфат свинца. Когда они становятся одинаковыми по своему химическому составу, т. е. оба превращаются в электроды второго рода SOI /PbSOi, Pb, э.д.с. цепи падает практически до нуля. Продукт электродных реакций — твердый сульфат свинца — обладает способностью удерживаться на поверхности электродов. Поэтому при прохождении тока в обратном направлении (если подключен какой-либо внешний источник постоянного тока) реакции идут справа налево, в сторону регенерации исходных токообразующих веществ (металлического свинца и двуокиси свинца). После регенерации электрохимическая цепь снова может стать источником электрической энергии, т. е. Способна работать как электрохимический аккумулятор электрической энергии. Такие циклы разряда и заряда могут повторяться большое число раз, и после каждого нового заряда восстанавливается исходное состояние системы. Поэтому аккумуляторы называют иногда также вторичными элементами в отличие от первичных (например, элемент Вестона), в которых возможно лишь однократное использование энергии протекающих в них химических реакций. [c.185]

В элементах второй группы после снижения напряжения ниже допустимого возможна регенерация активных масс путем процесса заряда. При заряде реакция в электрохимической систем протекает в направлении, обратном тому, которое наблюдается при разряде, т. е. в сторону увеличошя свободной энергии. Подобные циклы разряда и зар [да могут повторяться многократно максимальное число циклов зависит от особенностей ХИТ и условий их эксплуатации. Такие источники тока называют вторичными элементами илп аккумуляторами. К их числу относятся кислотные (свинцовые) и щелочные (железо-никеле-вые, кадмий-никелевые, цинк-серебряные и др.) аккумуляторы. [c.208]

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]

Некоторые практически важные случаи конвективной диффузии. Для толщины диффузионного слоя в условиях естественной конвекции (наличие градиента концентрации, а следовательно, и градиента плотности раствора) при вертикально расположенном ттластинчатом электроде — случай, весьма часто встречающийся в электрохимической практике (стационарные ванны, аккумуляторы), было выведено уравнение [c.312]

При зарядке аккумулятора электрохимические процессы иа его электродах обращаются . На кадмиевом э 1ектроде происходит восетаиовлеипе металла [c.696]

Автомобильные сниниовые аккумуляторы - набор электрохимических ячеек (гальванических элементов), состояших из свинцовых пластин (первый [c.529]

По направлению взаимного превращения электрической и химической форм энергии различают две группы электрохимических си- стем. При электролизе за счет внешней электрической энергии возникают химические реакции. Переход энергии химического процесса в электрическ.ую осуществляется в химических источниках тока (галь-ванические элементы, аккумуляторы). [c.454]

Химические цепи имеют большое практическое значение. Разнообразные химические истечники тока — первичные (гальванические элементы) и вторичные (аккумуляторы) — представляют собой химические цепи. Рассмотренная водородно-кислородная, цепь является одним из видов так называемых топливных элементов. Такие элементы представляют собой электрохимические системы, в которых протекает реакция окисления топлива или продуктов его переработки (водорода, оксида углерода, водяного газа и др.). Элементы характеризуются высоким коэффициентом использования топлива (70—80%) по сравнению с 30—40% теплосиловых установок, производящих электроэнергию. Несмотря на то что при создании топ [c.488]

Аккумуляторы железо -никелевой системы обозначают буквами ЖН, а аккумуляторы кадмнй-никелевой электрохимической системы — буквами КН. Этн аккумуляторы выпускаются с ламельными электродами. Буквенные обозначения указывают также на область применения аккумулятора, например, ФЖН, ШЖН, ТЖН, т. е., соответственно, фонарные, шахтные и тяговые аккумуляторы железо-ннкелевой системы. Арабские цифры, стоящие после буквенных обозначений, во всех случаях показывают нолжнальную емкость в ампер-часах. Римские цифры в конце обозначения типа батарей означают, что сварка корпусов аккумуляторов произведена по длине (I) и по ширине U0 корпуса. Буква Т в марках некоторых типов батарей означает, что выводные клеммы находятся на торцевой стороне. Буква К означает, что батарея смонтирована в металлическом каркасе. Батареи, собранные в деревянных каркасах, специальных обозначений не имеют. [c.884]

Аккумуляторы кадмнй-никелевой электрохимической системы выпускаются также с без ламельными электродами и обозначаются а этом случае буквами КНБ. [c.884]

Принципиальная схема амперометрической установки такая же, как полярографической (см. рис. 2.23), но аппаратурное оформление ее может быть существенно упрощено. Амперометрическая устаЕювка может быть собрана непосредственно на лабораторном столе из доступных и недорогих приборов. В комплект установки должны входить источник постоянного тока (сухой элемент, аккумулятор), вольтметр постоянного тока, микроамперметр постоянного тока чувствительностью 10 —10 А/деление, потенциометр или магазин переменного сопротивления примерно на 1 кОм, магнитная мешалка или электромотор, вращающий индикаторный электрод, электрохимическая ячейка, включающая сосуд для титрования (эго мол<ет быть химический стакан небольшой вместимости), микробюретку и систему электродов. Такого типа установка изображена на рис. 2.31. [c.157]

В технологии электрохимических производств большое значение имеют электролиз и химические источники тока (аккумуляторы, электрохимические элементы). Ток протекает через электролитическую ячейку и электроды, равновесие в системе отсутствует и элёкт-родные потенциалы отличаются от равновесных. Отклонение потенциала электрода от равновесного значения при протекании тока через электрод называется перенапряжением. [c.380]

Характерное для НЖ-аккумулятора высокое внутреннее омическое сопротивление объясняется как относительно низкой электрической проводимостью активных масс, заключенных в ламе.ли, так и своеобразием конструкции самих ламелей. Площадь перфорации ламелей не превышает 18 % от их полной поверхности. Поэтому именно омическое падение напряжения в электродах определяет заметное снижение разрядного напряжения по мерс увеличения разрядного тока. Ощутимое уменьшение разрядной емкости связано также с пассивируемостью железного электрода. Недостатком НЖ-аккумуляторов является высокий саморазряд, составляющий 50—80 % в месяц, что связано с электрохимической неустойчивостью железа в щелочном электролите, а также с наличием примесей в активной массе и электролите. [c.222]

Недостатком безламельных НК-аккумуляторов является их высокая стоимость, связанная как с трудоемкостью технологии, так и с дефицитностью никеля и кадмия, расходные коэффициенты которых весьма велики. Например, если в серебряноцинковом аккумуляторе серебряная металлокерамическая пластина электрохимически активна и совмещает функции каркаса электрода и самого активного вещества, то никелевая спеченная пластина НК-аккумулятора электрохимически инертна и в зарядно-разрядных реакциях не участвует. Поэтому фактический расход никеля в этих аккумуляторах в 8—10 раз превышает его электрохимический эквивалент, который для реакции ЫЮОН + - -Н2О- -Ы1(0Н)2 + ОН- составляет 2,19 г/(А-ч). [c.228]

Источником давления, способного разрушить полностью герметизированный НК аккумулятор, является кислород, образующийся на положительном электроде на стадии заряда. Образования водорода при заряде кадмиевого электрода не происходит, поскольку отрицательная активная масса находится в избыточном количестве по отношению к активной массе положительного электрода. Основное условие герметизации заключается в осуществлении замкнутого кислородного цикла, при котором весь газообразный кислород адсорбируется на поверхности кадмиевого электрода и электрохимически восстанавливается до ОН- по реакции О2 + 2НгО + 4е40Н-. Эффективный доступ кислорода к кадмиевому электроду обеспечивается минимальным межэлектродным расстоянием, применением тканевых (капрон) или нетканых (полипропилен) газопроницаемых сепараторов, а также снижением до определенных пределов объема электролита. Стальной корпус герметичного аккумулятора способен выдержать временное повышение давления в том случае, если по каким-либо причинам (превышение зарядного тока, по- [c.228]

Основным недостатком СЦ-аккумулятора является малый ресурс в циклах, что связано прежде всего с появлением точечных коротких замыканий со стороны отрицательного электрода в процессе циклирования. Цинк при электрокристаллизации из цинкатного электролита склонен к дендритообразова-нию. Эта тенденция усиливается с повышением скорости электрохимической реакции. Поэтому дендриты появляются чаще всего к концу заряда в зонах краевого эффекта, т. е. по краям электродов. Особенно недопустимым с этой точки зрения является перезаряд цинкового электрода. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология