ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА
, устройства,
вырабатывающие электрич. энергию за счёт прямого преобразования хим. энергии
окислительно-восстановит. реакций. Первые X. и. т. созданы в 19 в. (Вольтов
столб, 1800; элемент Дани-ела - Якоби, 1836; Лекланше элемент, 1865,
и др.). До 60-х гг. 19 в. X. и. т. были единств, истрчниками электроэнергии
для питания электрич. приборов и для лабораторных исследований. Основу
X. и. т. составляют два электрода (один - содержащий окислитель, другой
- восстановитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается
разность потенциалов -электрод вижу ишя. сила (эдс), соответствующая
свободной энергии окислительно-восстановит. реакции. Действие X. и. т.
основано на протекании при замкнутой внеш. цепи пространственно разделённых
процессов: на отрицат. электроде восстановитель окисляется, образующиеся
свободные электроны переходят по внеш. цепи (создавая разрядный ток) к
положит, электроду, где участвуют в реакции восстановления окислителя.
В зависимости от эксплуатац. особенностей и от электрохимич. системы (совокупности
реагентов и электролита) X. и. т. делятся на гальванич. элементы (обычно
наз. просто элементами), к-рые, как правило, после израсходования реагентов
(после разрядки) становятся неработоспособными, и аккумуляторы, в
к-рых реагенты регенерируются при зарядке - пропускании тока от внеш. источника
(см. Зарядное устройство). Такое деление условно, т. к. нек-рые
элементы могут быть частично заряжены. К важным и перспективным X. и. т.
относятся топливные элементы (электрохимические генераторы), способные
длительно непрерывно работать за счёт постоянного подвода к электродам
новых порций реагентов и отвода продуктов реакции. Конструкция резервных
химических источников тока позволяет сохранять их в неактивном состоянии
10-15 лет (см. также Источники тока).
Характеристики химических источников тока
|
Тип источника
тока |
Состояние разработки
|
Электрохимическая
система |
Разрядное напряжение,
в |
Удельная энергия,
вm • ч/кг |
Удельная мощность,
em/кг |
Другие показатели
|
|
|
номинальная
|
максимальная
|
||||||
|
Гальванические
элементы |
|
|
|
|
|
|
Сохранность, годы
|
|
Марганцевые солевые
|
А
|
(+) MnO |
1,5-1,0
|
20-60
|
2-5
|
20
|
1-3
|
|
Марганцевые щелочные
|
А
|
(+) MnO
| КОН | Nn (-) |
1,5-1,1
|
60-90
|
5
|
20
|
1-3
|
|
Ртутно-цинковые
|
А
|
(+) HgO | КОН
| Zn |
1,3-1,1
|
110-120
|
2-5
|
10
|
3-5
|
|
Литиевые неводные
|
Б
|
(+) (С) | SOC1 |
3 , 2-2 , 6
|
300-450
|
10-20
|
50
|
1-5
|
|
Аккумуляторы
|
|
|
|
|
|
|
Срок службы, циклы
|
|
Свинцовые кислотные
|
А
|
(+) РbO |
2,0-1,8
|
25-40
|
4
|
100
|
300
|
|
Кадмиево- и железо-никелевые
щелочные |
А
|
(+) NiOOH | KOH
| Cd, Fe (- ) |
1,3-1,0
|
25-35
|
4
|
100
|
2000
|
|
Серебряно-цинковые
|
А
|
(+) Ag
|
1,7-1,4
|
100-120
|
10-30
|
600
|
100
|
|
Никель-цинковые
|
Б
|
(+) NiOOH | KOH
| Zn (-) |
1,6-1,4
|
60
|
5-10
|
200
|
100-300
|
|
Никель-водородные
|
Б
|
(+) NiOOH | KOH
| H |
1,3-1,1
|
60
|
10
|
40
|
1000
|
|
Цинк-воздушные
|
В
|
(+) O
|
1,2-1,0
|
100
|
5
|
20
|
(100)
|
|
Серно-натриевые
|
В
|
(+) SNaO • 9A1
|
2,0-1,8
|
200
|
50
|
200
|
(1000)
|
|
Топливные элементы
|
|
|
|
|
|
|
Ресурс работы,
ч |
|
Водородно-кислородные
|
Б
|
(+) O |
0,9-0,8
|
-
|
-
|
30-60
|
1000-5000
|
|
Гидразино-кислородные
|
Б
|
(+) O (C, Ag) | KOH | N |
0,9-0,8
|
-
|
-
|
30-60
|
1000-2000
|
* А - серийное произ-во, Б - опытное произ-во,
В - в стадии разработки (характеристики ожидаемые).
Примечание. Характеристики (особенно удельная
мощность) ориентировочные, так как данные разных фирм и разных авторов
не совпадают.
С нач. 20 в. произ-во X. и. т. непрерывно
Осн. характеристики ряда X. и. т. приведены
Лит.: Дасоян М. А., Химические источники
В. С. Багоцкий.
расширяется в связи с развитием ав-томоб. транспорта, электротехники, растущим
использованием радиоэлектронной и др. аппаратуры с автономным питанием.
Пром-сть выпускает X. и. т., в к-рых пре-им. используются окислители РЬО
напр., Свинцовый аккумулятор),
в табл. Лучшие характеристики имеют разрабатываемые X. и. т. на основе
более активных электрохимич. систем. Так, в неводных электролитах (органич.
растворителях, расплавах солей или твёрдых соединениях с ионной проводимостью)
в качестве восстановителей можно применять щелочные металлы (см. также
Расплавные
источники тока). Топливные элементы позволяют использовать энергоёмкие
жидкие или газообразные реагенты.
тока, 2 изд., Л., 1969; Рома-нов В. В., X а ш е в Ю. М., Химические источники
тока, М., 1968; Орлов В. А., Малогабаритные источники тока, 2 изд., М.,
1970; В а и н е л Д. В., Аккумуляторные батареи, пер. с англ., 4 изд.,
М. - Л., 1960; The Primary Battery, ed. G. W. Heise, N. C. Gaboon, v. 1,
N. Y. - L., 1971.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я