Химические источники электроэнергии

Основные сведения

Химическими называются источники электроэнергии, в которых происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую.

Химические источники энергии делятся на пер­вичные элементы и аккумуляторы.

В первичных элементах происходит необратимый процесс преобразования химической энергии в электрическую.

После полного разряда активные вещества первичных элементов не восстанавливаются и подлежат замене.

Поэтому первичные элементы относятся к изделиям одноразового пользования.

К первичным элементам относятся никель-кадмиевые (рис. 6.24, а), серебряно-цинковые (6.24, б), марганцево-цинковые и др.

Область применения: бытовые и электроизмерительные приборы – мобильные телефоны, электронные часы, мультиметры, ноутбуки и т.п.

 

а) б)

 

Рис. 6.24. Первичные источники электроэнергии: никель-кадмиевые (а);

серебряно-цинковые (б)

 

В отличие от первичных элементов активные вещества акку­муляторов можно восстановить при заряде, пропуская через них ток, по сво­ему направлению обратный току разряда.

 

Рис. 6.25. Аккумулятор щелочной никель-кадмиевый ёмкостью 100 Ач,

изготовленный в виде моноблока (т.е. только с двумя выводами)

 

К аккумуляторам относятся щелочные никель-кадмиевые (рис. 6.25), свинцовые (кислотные) и серебряно-цинковые аккумуляторы (применяются реже реже – из-за дороговизны, в основном, на боевых кораблях и подводных лодках).

Область применения на судах:

- кислотные стартёрные (для пуска вспомогательных дизель-генераторов, включая аварийный);

- щелочные – для питания цепей аварийного освещения, сигнализации, внутрисудовой связи и т.п.

Более подробно об аккумуляторах – см. РАЗДЕЛ 9 «Судовые электроэнергетические системы».

Параметры аккумуляторов

К основным параметрам аккумуляторов относятся:

1. напряжение батареи, В;

2. ёмкость батареи, А*ч (ампер-часы);

3. зарядный ток (А).

Обычно аккумулятор состоит из нескольких последовательно соединенных банок

(элементов).

Поэтому напряжение аккумулятора

, (6.73)

где число последовательно соединенных банок;

– напряжение одной банки (одного элемента).

Напряжение одной банки составляет:

у кислотных аккумуляторов – = 2 В;

у щелочных аккумуляторов – = 1,2 В.

Ёмкостью аккумулятора (А*ч) называется количество электричества, которое можно получить от элемента во время его разряда

, (6.74)

где – ток разряда аккумулятора;

– время разряда аккумулятора.

Значения тока и времени разряда приводятся в справочниках (более подробно см. РАЗДЕЛ 9 «Судовые электроэнергетические системы» этого Пособия)

Зарядный ток аккумуляторов (А) находится по формулам

(щелочные), (6.75)

(кислотные), (6.76)

где С – номинальная емкость батареи, Ач.