Щелочные аккумуляторы процесс заряда

Отчет должен содержать краткое описание процессов происходящих в щелочном аккумуляторе при заряде и разряде схему включения и краткое описание работы таблицы экспериментальных данных по приводимой ниже форме кривые, построенные отдельно для каждого цикла а) кривые заряда и разряда б) кривые из1 енения потенциалов-отдельных электродов при заряде и разряде техническую характеристику аккумулятора по образцу, указанному в работе 27 критическое рассмотрение полученных результатов и выводы. [c.211]

Процессы, протекающие в электролите. Процессы разряда и заряда щелочных аккумуляторов в суммарном виде можно представить реакциями [c.88]

Относительная значимость перечисленных процессов зависит от типа аккумулятора, температурных условий, степени заря-женности электродов и других факторов. Так, саморазряд при хранении СЦ-аккумулятора определяется главным образом реакциями, протекающими на цинковом электроде. Для СК-аккумулятора сохранность заряда, наоборот, ограничивается процессами, протекающими на оксидносеребряном электроде, поскольку саморазряд кадмиевого электрода в щелочном электролите достаточно мал. В обоих случаях один из электродов по скорости саморазряда явно преобладает над другим. [c.233]

При заряде аккумулятора эти процессы идут в обратных направлениях. ЭДС щелочного аккумулятора обладает большим постоянством. [c.250]

Щелочной аккумулятор. Отрицательным полюсом щелочного аккумулятора служит железная (или кадмиевая) пластина с большой поверхностью. Положительный полюс изготовлен из никеля, заполненного оксидом ннкеля(1Н). В качестве электролита используют 20% раствор гидроксида калия. Процесс заряда и [c.249]

Процесс заряда щелочного аккумулятора не проходит обратимо закись никеля при заряде электрохимически окисляется до двуокиси никеля по мере образования ее проходит реакция [c.141]

Из сказанного выше следует, что процессы, идущие в щелочном аккумуляторе, не могут быть выражены одной реакцией. Заряду отвечает реакция [c.144]

Окисно-никелевый электрод для щелочных аккумуляторов изготовляют из гидрата закиси никеля М1(0Н)2, в смеси с графитом. В аккумуляторах Эдисона токопроводящей добавкой вместо графита служат тонкие лепестки никеля. Произведение растворимости Н1(0Н)2 10 г-мол/л, поэтому в растворах щелочи, обычно применяемых в аккумуляторах, в равновесии с Ы1(0Н)2 могут находиться ионы N 2+ в количестве не более Ю г-ион/л. При такой ничтожной концентрации N 2+ процесс не может идти за счет окисления ионов N 2+, находящихся в растворе. Этому препятствует концентрационная поляризация. Заряд окисно-никелевого электрода протекает в твердой фазе. Электросопротивление Ы1(0Н)2 очень велико ( 0 ом-см), но соединения никеля, более богатые кислородом, проводят ток лучше. Эршлер предполагает следующий механизм заряда [13]. Процесс начинается в месте плотного контакта зерна Ы1(0Н)2 и токопроводящей добавки. При анодной поляризации ионы ОН подходят к поверхности зерен Ы1(0Н)г и отнимают от них протон, превращаясь в воду [c.513]

Щелочные аккумуляторы цилиндрической и призматической конструкции снабжаются клапаном для аварийного сброса избыточного давления, которое может возникнуть при значительном перезаряде. Более дешевые дисковые аккумуляторы такого клапана не имеют и при перезаряде увеличиваются в объеме. При прекращении процесса заряда и последующем разряде деформация исчезает. Для того чтобы уменьшить деформацию, крышка дисковых аккумуляторов большого диаметра изготавливается с тремя длинными вмятинами, которые выполняют роль ребер жесткости. [c.13]

Ускорение процесса заряда щелочных аккумуляторов постоянным током (гальваностатический режим заряда) стало возможным как в результате модернизаций самих источников тока, приведших к созданию аккумуляторов с тонкими электродами и плотной рулонной сборкой пакета электродов, так и благодаря изучению возможности контроля процесса при больших его скоростях и успехам электронной техники, позволившим реализовать этот контроль. [c.198]

Для значительной части современных щелочных аккумуляторов допускается ускоренный заряд током 0,3 С с контролем по времени (но не более 4 ч). Необходимость уменьшения степени перезаряда при таком режиме заряда связана с более быстрым ростом давления в аккумуляторе в конце процесса, так как скорость выделения кислорода увеличивается, а скорость переноса его к отрицательному электроду и поглощения остается практически неизменной. Разрядная емкость аккумулятора при указанных плотностях тока заряда не уменьшается (см. рис. 3.8). Для аккумуляторов с пакетом электродов в виде рулона допускают также и быстрый заряд в течение 1 ч, иногда меньше, но при обязательном специфическом контроле процесса. Заряд в ускоренном режиме допускается в диапазоне температур от +5 до +50 °С. Быстрый заряд в течение 1 ч эффективен при температуре от +10 до +40 °С. [c.198]

Более целесообразным является контроль другого параметра скорости изменения температуры (AT/At), что позволяет при любой температуре окружающей среды диагностировать интенсификацию побочных процессов, которая имеет место при перезаряде. Величина АТ At, при которой разные производители рекомендуют отключать герметичные щелочные аккумуляторы, находится в диапазоне от 1 до 2 °С/мин при токе заряда 1 С и 0,8 °С/мин, если ток меньше. [c.201]

Необходимо заметить, что указанные параметры режима заряда не следует рассматривать как оптимальные для всех щелочных аккумуляторов, поскольку эффективный заряд аккумуляторов определяется не только их электрохимической природой, но и особенностями их конструкции, а также достигнутыми в процессе изготовления параметрами структуры электродов. [c.206]

Рис. 8.10. Изменение в процессе заряда напряжения и внутреннего сопротивления переменному току (/ = 1 Гц) герметичных щелочных аккумуляторов

Но эти реакции не отражают действительных процессов, происходящих в электролите. При заряде и разряде аккумулятора наблюдается изменение концентрации электролита. Вследствие различной степени гидратации начальных и конечных продуктов реакции во время разряда на электродах выделяется небольшое количество воды. Однако главной причиной изменения концентрации электролита, как показал Эршлер, является различная степень поглощения катионов щелочных металлов активным веществом электрода в заряженном и разряженном состоянии гидроокись никеля поглощает больше ионов калия, чем гидрат закиси никеля. Поэтому при разряде происходит увеличение концентрации электролита. [c.88]

Развитие работ по созданию металло-воздушных аккумуляторов и комбинированных систем ЭХГ — электролизер потребовало разработки бифункционального (химически обратимого) кислородного электрода. На таком электроде процесс восстановления кислорода во время разряда аккумулятора должен сменяться его выделением при заряде. Схема конструкции бифункционального электрода на основе углеродных материалов [42, 256] представлена на рис. 97. С целью отвода кислорода, который выделяется в цикле заряда, активный слой электрода изготавливается из смеси гидрофильных и гидрофобных агломератов. Последний служит для отвода и подвода газа. Гидрофильные агрегаты иро-мотированы серебром и содержат, кроме того, некоторые соединения, препятствующие растворению серебра в щелочном электролите. [c.221]

Окисно-никелевый электрод для щелочных ламельных аккумуляторов изготовляют из Ni(0H)2 в смеси с графитом. В аккумуляторах с трубчатыми положительными пластинами токопроводящей добавкой вместо графита служат тонкие лепестки никеля. Произведение растворимости Ni(0H)2 10 г-мол/л, поэтому в растворах щелочи, обычно применяемых в аккумуляторах, в равнО весии с Ni(0H)2 могут находиться ионы Ni + в количестве не более г-ион/л. При такой ничтожной концентрации Ni + процесс не может идти за счет окисления ионов Ni +, находящихся в растворе. Этому препятствует концентрационная поляризация. Заряд окисно-никелевого электрода протекает в твердой фазе. Электросопротивление NI(0H)2 очень велико ( 10 Ом-см), но соединения никеля, более богатые кислородом, проводят ток лучше. [c.486]

Число систем аккумуляторов еще меньще. Применяются свинцово-кислотные аккумуляторы, щелочные — железо-никелевые, кадмий-никелевые и серебряно-цинковые. Кроме требований, перечисленных выше для элементов, аккумуляторы должны еще принимать заряд без значительной потери энергии на побочные процессы и иметь длительный срок службы. [c.394]

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]

Систематические недозаряды губят аккумулятор. Форсированные заряды также нежелательны и должны проводиться лишь в случае крайней необходимости. Такие заряды производятся по режиму током Q 2 в течение 2,5 V и током С 4 в течение 2 ч. Разряд щелочного аккумулятора в процессе эксплуатации может производиться до конечного напряжения при 8-часовом и более длительном режиме разряда —до 1,1 б, при 5-часовом режиме разряда — не менее, чем до 1,0 в при 3-часовом режиме разряда — не менее, чем до 0,8 в наконец, при 1-часовом режиме разряда — не менее, чем до 0,5 в. [c.317]

К растворимым анодам условно также относятся активные массы положительных и отрицательных пластин свинцовых и щелочных аккумуляторов, которые в процессе заряда и разряда аккумуляторов прегерпевают изменения в своем составе, хотя практически не растворяются в окружающем их электролите. [c.93]

Необходимо учитывать, что среднее рабочее напряжение щелочных аккумуляторов ниже, чем кислотных напряжение у щелочных аккумуляторов в процессе заряда и разряда колеблется значительно больше, чем у кислотных, поскольку последние не допускают глубоких разрядов. Поэтому при малых моищостях СКЗ (не бплее 100—200 вт) железо-никелевые аккумуляторы можно применять в режиме заряд — разряд, при больших мощностях — в буферном режиме. [c.219]

В области щелочных аккумуляторов советскими электрохимиками проделана большая работа по выяснению механизма процессов, протекающих при заряде и разряде окисно-никелевого электрода (Е. М. Кучинский, Б. В. Эршлер, П. Д. Луковцев и др.). Большое значение имели такн е работы по исследованию процессов на железном электроде железо-никелевого аккумулятора (Б. Н. 1 абанов, С. А. Розен-цвейг, М. Г. Абахаев), которые заложили основу производства в СССР железо-пикелевых аккумуляторов высокого качества. [c.173]

Следует отметить, что многие современные типы щелочных аккумуляторов выдерживают достаточно длительный перезаряд стандартными токами заряда без повреждения, поэтому их можно заряжать и при наличии остаточной емкости. Но систематические перезаряды значительно сокращают срок их службы. Поэтому, если нет уверенности в полном исчерпании емкости источника тока, перед зарядом целесообразно разрядить его до напряжения 1 В/ак. Процесс переподготовки при этом удлиняется. Однако доразряд перед каждым зарядом не только мало удобен в эксплуатации, но и вреден, поскольку приводит к сокращению срока службы. [c.198]

В процессе заряда герметичных щелочных аккумуляторов меняется несколько параметров напряжение, температура, внутреннее давление. Характер их изменений в процессе заряда герметичного никель-кадмиевого аккумулятора показан на рис. 7.2. Эти параметры обеспечивают разную чувствительность и имеют разные ограничения при использовании. Характер изменения указанных параметров у никель-металлгидридного аккумулятора аналогичен, но они более чувствительны к перегреву при перезаряде. [c.199]

В заключение следует отметить, что в том случае, когда пользователь может позволить себе длительный заряд щелочных аккумуляторов стандартным током 0,1 С в течение 16 ч, можно и дальше использовать простейшие зарядные устройства с контролем процесса по времени. При этом, если нет уверенности в полном исчерпании емкости, следует очередной заряд сократить по времени лучше некоторый недозаряд аккумуляторов, чем значительный перезаряд, который может привести к их деградации и даже порче. Но вообще большая часть современных цилиндрических аккумуляторов может выдержать случайный довольно значительный перезаряд без повреждения и последствий, хотя емкость их при последующем разряде и не увеличится. [c.238]

При заряде аккумулятора этот процесс протекает справа налево. ЭДС свинцового аккумулятора достигает 2,1 В. Это одно из наиболее высоких значений ЭДС для водных растворов. Основные недостатки свинцового аккумулятора — малая удельная емкость (на единицу массы) и сравнительно небольшой срок службы главным образом из-за постепенной сульфатации электродов (неполного превращения РЬ504 в РЬ и РЬОг при заряде аккумулятора). Значительное распространение имеют также щелочные —же- [c.261]

В щелочном серебряно-свинцовом аккумуляторе с порошковым свинцовым электродом без улучшающих добавок и межэлектродным сепаратором о()ычного вида саморазряд свинцового электрода вызывается преимущественно челночным механизмом за счет ионов свинца переменной валентности Г5 . Ноны плюмбита, остающиеся в электролите после заряда аккумулятора, окисляются у оксидно-серебря ного электрода до плюмбатов. Последние, диффундируя через межэлект-родный сепаратор к отрицательному электроду, взаимодействуют со свинцом, давая уже удвоенное количество ионов плюмбита. Образующийся плюмбит в свою очередь диффундирует через сепаратор к оксидно-серебряному электроду и т. д., пока растворы не достигнут насыщения по плюмбиту и плюмбату. Затем процессы протекают в условиях неизменности состава электролита с выпадением дополнительно образующихся соединений свинца в твердую фазу. [c.43]

Основной неисправностью щелочных батарей является потеря емкости из-за накопления углекислых солей в электролите в процессе эксплуатации или хранения, длительной работы на электролите без добавления едкого лития, при пониженном уровне электролита, систематического недозаряда, заряда при высокой температуре, загрязнения электролита вредными примесями, повышенного саморазряда и короткого замыкания внутри аккумулятора. [c.262]

Процессы при заряде и разряде кадмиевого электрода аналогичны тем, которые имеют место для железного электрода. Существуют количественные различия, улучшающие работу кадмиевого электрода по сравнению с железным. Растворимость NaH dOo выше, чем NaHFe02 (10 г-мол/л), для пассивации кадмия требуется в несколько раз больше кислорода, чем для пассивации железа, В результате кадмиевый электрод лучше железного работает при низких температурах. Перенапряжение для выделения d из раствора комплексной соли не очень велико (0,11 в), а перенапряжение для выделения водорода на кадмии весьма значительно, поэтому использование тока при заряде кадмиевого электрода лучше, чем при заряде железного и достигает 85%. Наконец, поскольку потенциал кадмия на 20 мв положительнее потенциала водорода в щелочном растворе, d не может самопроизвольно растворяться в щелочи с выделением водорода. Саморазряд кадмиевого электрода очень мал и связан, главным образом, с окислением кадмиевой губки кислородом. Полезными добавками для кадмиевого электрода являются окислы никеля и некоторые органические поверхностно-активные вещества (например, соляровое масло) вредное действие оказывают таллий, кальций, марганец и свинец. В большинстве ламельных аккумуляторов дороговизна кадмия заставляет применять его в смеси с железом. Кроме того, добавка железа препятствует спеканию (усадке) кадмиевой активной массы при длительной работе и является для нее расширителем . Отно-пгение кадмия к железу в смеси берут от 1 1 до 2,7 1. Железо принимает участие в токообразующем процессе одновременно с кадмием. Стационарный потенциал железа в 5,2 и. растворе NaOH на 0,065 в отрицательней, чем у кадмия, но разряд железного электрода всегда происходит при некоторой пассивации, т. е. при несколько более положительном потенциале. Поэтому при разряде потенциалы кадмия и железа сближаются и разряд обеих составляющих может протекать одновременно. [c.517]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология