2015-05-13
784
«Классификация первичных химических источников тока» 10 мин.
Основным отличительным признаком первичных химических источников тока является электрохимическая необратимость, связанная с необратимостью электрохимической реакции на одном или обоих электродах. Поэтому первичные элементы и батареи предназначены для одноразового непрерывного или прерывистого разряда.
На рис. 1.2 представлены наиболее известные элементы и батареи, а также менее известные, но имеющие перспективы развития в ближайшем будущем.
Все первичные химические источники тока делят на две системы:
Ø активные элементы;
Ø активируемые элементы.
Активные элементы. Особенностью этих элементов является наличие
прямого контакта электродов с электролитом, что обусловливает их готовность к разряду в любой момент времени.
При этом возникают условия для протекания самопроизвольных побочных реакций, приводящих к потере энергии и саморазряду.
Активируемые (резервные) элементы. Эти элементы (обычно батареи) длительное время могут находиться в нерабочем состоянии по следующим причинам:
· электролит надежно изолирован от электродов;
· электролит химически инертен;
· вообще отсутствует.
Самопроизвольная потеря энергии в этих источниках тока значительно ниже, чем в активных. Для приведения активируемой (резервной) батареи (элемента) в состояние готовности к действию она должна быть подвергнута активации, например заливке электролита.
Активные первичные элементы делят:
ü на элементы с водным электролитом;
ü элементы с неводным электролитом;
ü элементы с твердым электролитом.
Элементы с водным электролитом (сухие элементы) удобны в использовании, составляют основу современных источников тока малой мощности. Среди них широкое применение получили марганцево-цинковые, ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и другие элементы и батареи.
К элементам с неводным электролитом относят элементы, созданные на основе электрохимических систем литий-тионилхлорид, литий-пятиокись ванадия, литий-двуокись серы. Благодаря высоким удельным характеристикам, они способны конкурировать с элементами других типов.
Элементы с твердым электролитом выпускаются на основе электрохимических систем литий-йод, серебро-йод.
Отличительной чертой этих элементов является их исключительно высокая надежность.
Активируемые первичные элементы делят:
ü на водоактивируемые батареи;
ü ампульные батареи;
ü тепловые батареи.
Водоактивируемые источники тока хранятся до приведения в действие без электролита. Электролитом служит природная вода, поступающая в элемент в требуемый момент. К наиболее известным ХИТ этого типа можно отнести медно-магниевые батареи.
В ампульных батареях электролит на период хранения заключается в герметичные ампулы. При приведении в действие батарей электролит автоматически распределяется по элементам. Наилучшими характеристиками обладают серебряно-цинковые ампульные батареи.
Тепловые батареи содержат электролит, находящийся в твердом кристаллическом состоянии. Батарея вводится в действие при плавлении электролита интенсивным нагреванием с помощью теплового генератора.
