Действие электролита в аккумуляторе

Реферат

На тему: «Установки постоянного тока с аккумуляторными батареями»

 

 

Выполнил: студент гр. ЭЭ-08

Гергенредер А.

Проверила: ст. преподаватель

Кафедры ЭиП

Дарий Е.М.

 

 

Петропавловск, 2011 год

 

 

Содержание

 

Введение

1. Электрохимические реакции в аккумуляторе, электродвижущая сила, напряжение и внутреннее сопротивление

1.1 Действие электролита в аккумуляторе

1.2 Электродвижущая сила

1.3 Напряжение при заряде и разряде

1.4 Внутреннее сопротивление аккумулятора

1.5 Саморазряд аккумулятора

1.6 Понятие сульфатации и ненормальная сульфатация пластин аккумулятора

2. Рабочие режимы аккумуляторной батареи и электрические схемы установки постоянного тока

2.1 Режим работы аккумуляторных батарей

2.2 Схема без коммутатора, но с ответвлениями от батареи

2.3 Схема с противоэлементами

Список литературы

 

 

Введение

 

Аккумуляторы являются гальваническими элементами, в которых электроды изготовлены из таких материалов, что они восстанавливают свои первоначальные свойства при пропускании тока (зарядке) в обратном направлении по сравнению с током при разрядке. Количество электричества, которое может быть получено от аккумулятора при данных условиях работы (температуре, разрядном токе, начальном напряжении), называется емкостью, аккумулятора. Емкость аккумулятора выражается в кулонах.

Аккумуляторы характеризуются к. п. д., емкостью и э. д. с. Коэффициентом полезного действия аккумулятора называют число, показывающее, какую часть энергии, затраченной на его зарядку, он отдает при разрядке:

Емкостью аккумулятора называют максимальное количество электричества, которое может пройти по цепи за все время разрядки полностью заряженного аккумулятора. За единицу емкости аккумулятора обычно принимают ампер-час: 1 А-ч=3600 Кл.

 

Рис. 1. Устройство аккумуляторной батареи 1 – решетка; 2 – сепаратор; 3,4 – электроды соответственно положительный и отрицательный; 5 – полублок отрицательных электродов; 6 – блок электродов с сепараторами; 7 –корпус моноблока; 8 – полюсный вывод; 9 – общая крышка; 10 – пробка; 11 – мостик с борном; 12 – полублок положительных электродов

 

 

Электрохимические реакции в аккумуляторе, электродвижущая сила, напряжение и внутреннее сопротивление

 

Действие электролита в аккумуляторе

 

Принцип действия кислотно-свинцового аккумулятора заключается в поляризации электродов. Электроды (сернокислый свинец PbS04), погруженные в электролит (водный раствор серной кислоты), под действием электрического тока вступают в химическую реакцию.

При зарядке батарея включается параллельно в цепь источника постоянного тока, напряжение которого выше э. д. с. батареи.

В процессе зарядки активная масса отрицательных пластин постепенно превращается из сернокислого свинца PbS04 в губчатый свинец РЬ, а активная масса положительных пластин — в перекись свинца РЬ02, при этом удельный вес электролита повышается до 1,24—1,31 (вместо 1,12—1,19 у разряженного аккумулятора). Такое повышение удельного веса электролита объясняется тем, что во время зарядки отрицательные ионы кислотного остатка S04 соединяются с положительными ионами водорода Н2 и дают серную кислоту H2S04, которая выделяется в электролит.

Следовательно, изменения плотности электролита аккумуляторной батареи, происходящие при зарядке или разрядке, позволяют судить о ее состоянии.

При разрядке железо-никелевого аккумулятора гидрат окиси никеля Ni(OH)3 активной массы положительных пластин переходит в гидрат закиси никеля Ni(OH)2. Железо активной массы отрицательных пластин переходит в его окись Fe(OH)2. В процессе зарядки аккумулятора происходят обратные процессы у положительных и отрицательных пластин.

При разрядке и зарядке железо-никелевой аккумуляторной батареи удельный вес электролита не изменяется. Э. д. с. железо-никелевой батареи определяется в основном химическим состоянием активной массы пластин и почти не зависит от плотности электролита.

 

Электродвижущая сила

 

Электродвижущей силой (ЭДС) аккумулятора Е называют разность его электродных потенциалов, измеренную при разомкнутой внешней цепи.

ЭДС батареи, состоящей из n последовательно соединенных аккумуляторов.

Следует различать равновесную ЭДС аккумулятора и неравновесную ЭДС аккумулятора в течение времени от размыкания цепи до установления равновесного состояния (период протекания переходного процесса). ЭДС измеряют высокоомным вольтметром (внутреннее сопротивление не менее 300 Ом/В). Для этого вольтметр присоединяют к выводам аккумулятора или батареи. При этом через аккумулятор (батарею) не должен протекать зарядный или разрядный ток.

Равновесная ЭДС свинцового аккумулятора, как и любого химического источника тока, зависит от химических и физических свойств веществ, принимающих участие в токообразующем процессе, и совершенно не зависит от размеров и формы электродов, а также от количества активных масс и электролита. Вместе с тем в свинцовом аккумуляторе электролит принимает непосредственное участие в токообразующем процессе на аккумуляторных электродах и изменяет свою плотность в зависимости от степени заряженности аккумуляторов. Поэтому равновесная ЭДС, которая в свою очередь является функцией плотности

Изменение ЭДС аккумулятора от температуры весьма мало и при эксплуатации им можно пренебречь.