Surse Chimice de Energie Electrica

download Surse Chimice de Energie Electrica

of 21

Transcript of Surse Chimice de Energie Electrica

Acumulator se numete un dispozitiv, care acumuleaz n el o energie electric i pe care o cedeaz circuitului exterior pe msura n care avem nevoie de ea. Strngerea (acumularea) n acumulator a energiei electrice se produce n timpul ncrcrii lui i este nsoit de o reacie chimic. n funcie de natura electrolitului, acumulatoarele se mpart n acumulatoare bazice (alcaline) i acumulatoare cu plumb (acide).

Acumulatorul bazic (figura 4) este format dintr-un vas dreptunghiular de oel., nichelat, dintr-un complet de plci pozitive i negative (electrozii) i electrolit.

Ca electrolit, n acumulatoarele bazice se utilizeaz soluia bazic: de hidrat de sodiu pe timpul verii i de hidrat de potasiu pe timpul iernii n ap distilat. Adesea se folosete un electrolit compus din hidrat de potasiu cu adaos de hidrat de litiu.

Electrozii se compun fiecare din mai multe plci, ce conin n ele mas activ.

Oricare tip de acumulator bazic se caracterizeaz prin urmtoarele date principale : tensiune, capacitate i rezisten interioar. Capacitatea acumulatorului denumete cantitatea de electricitate, exprimat n amperi-ore, pe care acumulatorul o poate ceda n circuit, la o descrcare cu un curent de intensitate determinat pn cnd tensiunea atinge valoarea final de 1 volt.

Temperaturile excesiv de ridicate sau coborte produc o micorare a capacitii acumulatorului; de aceea, n funcie de condiiile de exploatare, se ntrebuineaz electrolii de densiti diferite. Rezistena interioar a unui singur acumulator bazic este de aproximativ 0,03 ohmi. Spre sfritul descrcrii ea se mrete aproximativ de dou ori.

Acumulatoarele se leag n serie, constituindu-se o baterie.. Tensiunea total a bateriei este mai mare n acest caz, fa de tensiunea unui singur acumulator de attea ori, ct este numrul acumulatoarelor din baterie. La legarea n serie a acumulatoarelor capacitatea ntregii baterii rmne egal cu capacitatea unui singur acumulator.

ncrcarea i descrcarea acumulatoarelorAcumulatoarele se ncarc de la sursele de energie de curent continuu sau de la sursele de curent alternativ, utiliznd redresoarele. ncrcarea acumulatorului

poate fi normal, rapid sau forat. ncrcarea normal se efectueaz n timp de 6 ore cu o intensitate de curent egal cu o ptrime din capacitatea acumulatorului; ncrcarea rapid se efectueaz n timp de 4 ore.

Scurte noiuni asupra acumulatoarelor cu plumb (cu acid) *Acumulatoarele cu plumb se compun dintr-un

vas, plci i electrolit. *Vasele se confecioneaz din sticl, din mas plastic sau lemn, cptuit cu plumb. *Plcile acestui acumulator cu plumb se confecioneaz din plumb sub form de grtare i sunt umplute cu mas activ. Ca mas activ a plcilor negative este utilizat plumbul metalic poros (spongios), iar a celor pozitive, bioxidul de plumb .

*Acumulatoarele cu plumb ca i cele bazice, se asambleaz n baterii. *Tensiunea de lucru a acumulatoarelor cu plumb este egal cu 2 V. *Pentru evitarea defectrii plcilor (plcile se acoper cu un strat alb de sulfat de plumb are loc sulfatarea), descrcarea acumulatorului este interzis sub 1,8 V.

Surse chimice de energie electrica

Numim element galvanic,o surs de energie electric n care energia chimic se transform n energie electric.

n figurile 1a i 1b este artat cel mai simplu element galvanic, care este format dintr-un vas, umplut cu electrolit (soluie de acid sulfuric) i doi electrozi: unul de cupru i altul de zinc.

1b-circuitul e inchis

1a-circuitul e deschis

Ca rezultat al aciunii chimice a electrolitului asupra cuprului i zincului, ntre electrozii elementului se formeaz o diferen de potenial, adic o f.e.m.(for electromotoare) care poate fi utilizat pentru producerea unui curent ntr-un circuit exterior.

n timpul funcionrii unui asemenea element apare i un fenomen vtmtor (duntor), numit polarizare. El const n faptul c, n urma reaciei chimice, n electrolit apar ioni pozitivi de hidrogen, care se mic spre electrodul negativ (cupru) i se depun pe acesta sub form de bule de hidrogen. Aceste bule mpiedic apropiereade electrod a noilor ioni i elementul nceteaz s mai funcioneze.

Industria sovietic producea o mare cantitate de elemente galvanice de diferite tipuri, care dup calitatea lor sunt considerabil mai bune dect altele modele din strintate. Un mare merit pentru aceste succese aparine inginerilor sovietici laureai ai premiului Stalin - G. G. Morozov i N. S. Krivolukaia.

n tehnica transmisiunilor (de exemplu) cea mai mare rspndire o au elementele galvanice cu mangan.

Elementele galvanice cu mangan sunt de dou feluri : umede i uscate. Electrodul negativ al elementului umed l constituie o cutie de zinc (figura 2), n interiorul creia se aeaz electrodul pozitiv denumit aglomerat.

Figura 2

n compunerea aglomeratului intr un amestec de bioxid de mangan, grafit, negru de fum special i sare amoniacal (clorur de amoniu).

La temperaturi joase, aproximativ de minus 15C, elementul umed i pierde capacitatea sa de lucru, totui dac se va umple cu electrolit special, el i pstreaz capacitatea sa de lucru i la o temperatur de pn la minus 40C.

Elementele uscate (figura 3), dup construcia lor se deosebesc de cele umede prin faptul c aglomeratul nu se usuc nainte de a se aeza n vasul de zinc, ci din contra se mbib cu o soluie speciala.Spaiul dintre pereii vasului de zinc i aglomerat se umple cu un electrolit n form de past.

Figura 3

n comparaie cu elementele umede, elementele uscate au avantajul c sunt gata pentru funcionare imediat dup fabricarea lor. ns, durata de pstrare a elementelor uscate este mai mic dect a celor umede. Elementul umed poate fi pstrat n stare nencrcat timp de trei ani, pe cnd cel uscat numai un an i jumtate, pentru c n el ncepe autodescrcarea imediat dup fabricare.