Вопрос 34. Аккумуляторы (кислотные щелочные)

Устройства, в которых электрическая энергия превращается в химическую, а химическая снова в электрическую называют аккумуляторами. В аккумуляторах под воздействием внешнего источника тока накапливается химическая энергия, которая затем переходит в электрическую. Процесс накопления химической энергии называют зарядом аккумулятора, процесс превращения химической энергии в электрическую называют разрядом аккумулятора. При заряде аккумулятор работает как электролизер при разряде как гальванический элемент. Процессы заряда и разряда осуществляются многократно. Аккумулятор имеет два электрода (катод и анод) и ионный проводник между ними. На аноде как при разряде, так и при заряде протекают реакции окисления, на катоде реакции восстановления. В настоящее время наиболее распространенными являются свинцовые аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется раствор Н2SO4, поэтому они называются еще кислотными. Электроды кислотного аккумулятора обычно представляют собой свинцовые решетки. Решетки вначале заполняют оксидом свинца, который при взаимодействии с серной кислотой превращается в PbSO4. Электроды разделены друг от друга раствором серной кислоты и пористыми сепараторами. Аккумуляторы соединяют в батарею, которая помещается в банки из эбонита или полипропилена. Свинцовый аккумулятор обладает существенными достоинствами: высокий КПД (около 80%) высокий ЭДС с относительно малым изменением его при разряде. Простой и не дорогой. высокий ЭДС с относительно малым изменением его при разряде. Простой и не дорогой. Недостатки саморазряд срок службы 2-5 лет. Промышленность выпускает щелочные аккумуляторы. Наиболее распространенные из них никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы. Положительный электрод содержит гидроксид никеля а отрицательный кадмий или железо. Ионным проводником служит 20-30% раствор КОН. К достоинствам никель-кадмиевых и никель-железных аккумуляторов относится большой срок службы 10 лет. И высокая механическая прочность, к недостаткам – невысокие КПД и напряжение. Они применяются для питания электрокаров.