АКУМУЛЯТОРИ

електричні (від лат. Accumulator- збирач, накопичувач), хім. джерела струму багаторазової дії. При заряді від зовн. джерела елект. струму в А. накопичується енергія, к-раю при розряді внаслідок хім. р-ції безпосередньо перетворюється. знову в електричну і виділяється у зовн. ланцюг. За принципом роботи і осн. елементам конструкції А. не відрізняються від гальванічних елементів, але електродні р-ції, а також сумарна токообразующая р-ція в А. оборотні. Тому після розряду А. може бути знову заряджений пропусканням струму в зворотному напрямку: на покладе. електроді при цьому утворюється окислювач, на негативному-відновник.

Наїб. поширені свинцеві А., часто наз. також кислотними. Їх дія заснована на р-ції:

Електроліт - розчин H 2 SO 4 з концентрацією 12-24% по масі в розрядженому стані і 28-40% в зарядженому . Напруга розімкненого ланцюга (НРЦ) 1, 95-2, 15 В. Найчастіше застосовують електроди з пасти, що містить суміш Рb 3 Про 4 і РbО з H 2 SO 4 (активна маса); цю пасту намазують на профільовану сітку-токоотвод зі сплаву Рb з 2-12% Sb. Електроди формують, пропускаючи через р-р електроліту зарядний струм в певному режимі; при цьому на одному електроді утворюється РbО 2 , на іншому-Рb. Потім електроди відмивають і сушать в умовах, що виключають можливість окислення Рb.А., зібрані з таких електродів, після заливки у споживача розчином H 2 SO 4 готові до експлуатації без підзарядки (інші види А. вимагають доповнить. Заряду). Застосовують також панцирні електроди, в яких брало активна маса укладена в перфоровану пластмасову або тканинну трубку. Перший свинцевий А. був створений Г. Планте в 1859. Зараз більше половини світового вироб-ва Рb витрачається на виготовлення свинцевих А. з одиничною ємністю 2-5000 А * год і уд. енергією 25-40 Вт * ч / кг. Осн. гідності таких А.: відносить. дешевизна, пологі розрядна і зарядна криві, можливість працювати в разл. режимах розряду; недолік - невисокий ресурс роботи (число допустимих циклів заряд-розряд для стартерних А. 100-300, для тягових з панцирними електродами 800-1500). В кінці заряду на електродах свинцевого А. спостерігається помітне виділення газів, к-які часто захоплюють за собою туман з крапель H

2 SO 4 . У зв'язку з цим велика увага приділяється створенню герметичних свинцевих А. Лужні нікель-кадмієві (НКА) і нікельжелезние (НЖА) А. з розповсюдження посідають друге місце після свинцевих. Токообразующая реакція:

де M-Cd або Fe. Електроліт-водний розчин КОН, в к-рий іноді вводять LiOH для поліпшення працездатності окіснонікелевого електрода. НРЦ складає 1, 30-1, 34 В для НКА і 1, 37-1, 41 В для НЖА (через недо-рої час після закінчення заряду), уд. енергія 20-35 Вт * ч / кг. Лужні А. мають, як правило, високий ресурс - 1-2 тис. Циклів. Електроди м. Б. разл. конструкції: ламельні, в яких брало активна маса укладена в плоскі коробочки-ламелі з перфорованої сталевої стрічки; спечені, в яких брало активна маса вводиться в пори основи, утвореною при спіканні порошкоподібного металеві.Ni; пресовані, в яких брало активну масу під тиск. 35-60 МПа напресовують на сталеву основу (товщина пластин 0, 8-1, 8 мм).

НЖА використовують в осн. для виготовлення тягових акумуляторних батарей великої ємності (до 1200 А * год). Вони дешевше НКА, але характеризуються покращення. саморазрядом через корозію заліза в лужному розчині; крім того, у них більш низькі значення віддачі по току і по енергії. У НКА не спостерігається корозії Cd і пов'язаного з нею газовиділення, що обумовлює велику тривалість збереження зарядженого стану і можливість повної герметизації А. Граматичні НКА випускають ємністю від 0, 01 до 160 А * год. Їх широко використовують як джерела елект. енергії в приладах побутової техніки, ср-вах зв'язку і т. п.

Серебряно-цинкові А. з лужним електролітом мають високу уд. енергію (до 130 Вт * год / кг) і здатні розряджатися великими струмами, але через високу вартість срібла знайшли застосування тільки в спеціальних галузях, напр. в космічній техніці. Токообразующая р-ція:

При заряді можливо також утворення AgO. Тому на зарядних і розрядних кривих спостерігаються ступені, відповідні р-ціям за участю Ag

2 O і AgO. НРЦ 1, 60-1, 85 В, ресурс не перевищує 100-200 циклів. Спроби заміни Ag ін. Матеріалами привели до створення нікель-цинкових А., в яких брало використовують спечений або пресований окіснонікелевий електрод від НКА і цинковий електрод від срібно-цинкових А. Токообразующая р-ція:

НРЦ 1, 74-1, 78 В, уд. енергія ок. 60 Вт * ч / кг, ресурс ок. 300 циклів. Розробляються варіанти цих А. призначені в осн. для електромобілів, але широкого використання їх заважає недостатній поки ресурс роботи.

В нікель-водневих А. протікає слід. токообразующая р-ція:

, що виділяється, при заряді Н

2 накопичується під тиском.Тому блок з електродами поміщають в сталевий циліндр, що витримує тиску до 10 МПа. НРЦ 1, 32-1, 36 В, уд. енергія 50-60 Вт * ч / кг, ресурс дек. тисяч циклів. Через дорожнечу произова такі А. застосовують поки тільки в космічних. техніці. Серед перспективних конструкцій А. з неводними електролітами Наїб. інтерес представляють сірчано-натрієві з твердим керамич. електролітом з алюмінатів натрію, що володіє провідністю по іонам Na

+ . Робоча т-ра такого А. 300-350 Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.