Основные типы вторичных ХИТ

По составу электролита аккумуляторы делятся на две группы: щелоч­ные и кислотные.

К группе щелочных относятся: никель-кадмиевые, никель-железные, серебряно-цинковые аккумуляторы. К группе кислотных относятся свин­цовые аккумуляторы.

Щелочные никель-кадмиевые (НК) аккумуляторы обладают большим сроком службы, конструктивно прочны, сравнительно просты в эксплуа­тации и хранении, имеют небольшой саморазряд, хорошо работают при пониженных температурах, имеют относительно высокую стоимость, малую величину напряжения разряда (Up = 1,25 В), большее по сравне­нию с другими типами внутреннее сопротивление.

Щелочные никель-железные аккумуляторы используются в тех областях, где такие их недостатки, как узкий температурный интервал работоспособности, значительный саморазряд и несколько более слож­ное эксплуатационное обслуживание не имеют существенного значения.

Щелочные серебряно-цинковые (СЦ) аккумуляторы обладают при не­больших габаритах и массе большей емкостью, малым внутренним сопротивлением, большим по сравнению с НК аккумуляторами напряжением разряда (Up =1,5 В), имеют высокую стоимость, малый срок службы, худшие эксплуатационные возможности при низких температурах.

Кислотные (свинцовые) аккумуляторы обладают малым внутренним сопротивлением, большим напряжением разряда (Up =2 В), относи­тельно низкой стоимостью, меньшей механической прочностью, неболь­шим сроком службы, большим саморазрядом, сложны в уходе и хранении, выделяют вредные пары кислот.

Для питания аппаратуры связи получили наибольшее распростра­нение щелочные НК аккумуляторы.

Для всех химических источников тока присущи следующие электрические характеристики:

Электродвижущая сила (Е)-разность потенциалов между выводами ХИТ при разомкнутой внешней цепи. Значение э.д.с. зависит только от хи­мического состава электродов и не зависит от количества активных масс.

Внутреннее сопротивление Rвн- сопротивление, оказываемое ХИТ проходящему через него постоянному току.

Напряжение U- это напряжение, измеряемое на зажимах ХИТ при замкнутой внешней цепи.

U= E-Ip*R

где Е - э.д.с. (В), I - ток разряда (A), Rвен -внутреннее сопротив­ление источника(Ом). Из уравнения видно, что напряжение при разряде всегда меньше э.д.с. на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника тока. По величине напряжения судят о степе­ни заряженности ХИТ.

Емкость (Q) - количество электричества, отдаваемое ХИТ при разряде до минимально допустимого напряжения. Емкость измеряется в ампер-часах, определяется по формуле

Qн=Iр*tр

где Iр - ток разряда (А), tр - время разряда (ч).

Номинальная емкость Q - ёмкость, которую должен отдать новый ХИТ в номинальном режиме разряда. Она зависит от количества активных веществ.

Саморазряд - потеря ёмкости за счет токов внутри ХИТ и между его электродами при разомкнутой внешней цепи. Оценивается уменьшением ёмкости ХИТ в процентах от номинальной в месяц (за сутки).

Сохранность (срок хранения) элементов - время, на протяжении кото­рого элемент

сохраняет определенную часть номинальной ёмкости.

Так как аккумуляторы обеспечивают функционирование только после предварительного заряда, то они дополнительно имеют следующие электрические характеристики:

Ток заряда_Iз

Напряжение заряда: Uз=Е+Iз*Rвн

Ток разряда Iр: (максимально допустимый ток разряда).

Напряжение разряда Uр (рабочее или номинальное напряжение)

Зарядная ёмкость аккумулятора Qз - количество электричества, поглощенное аккумуяятором при заряде.

Срок службы - количество циклов (заряд-разряд), которое акку­мулятор может отдать при сохранении им не менее половины номиналь­ной ёмкости.

В случае необходимости, получить напряжение или емкость больше по величине, чем может дать один гальванический элемент или аккумулятор, химические источники тока соединяются в батареи. При последовательном соединении ХИТ их напряжение и внутреннее сопротивление суммируется, а величина емкости и разрядного тока не изменяются.

При параллельном соединении ХИТ суммируются разрядные токи и емкости. Напряжение батареи равно напряжению одного элемента, а внутреннее сопротивление уменьшается по закону параллельного соединения сопротивлений:

Следует отметить, что последовательно соединяются ХИТ только одинаковой емко­сти, а параллельно – одинаковой ЭДС. Батареи в свою очередь могут соединяться последовательно и параллельно.

Рассмотрим подробнее гальванические элементы. В них происходит необратимый электрохимический процесс преобразования химической энергии в электрическую, а активные вещества в результате реакции приходят в негодность, что не позволяет использовать такие элементы повторно.

Устройство, маркировка, классификация и принцип действия щелочных аккумуляторов.

Дата добавления: 2015-07-14