Одоогийн эх үүсвэр, химийн. химийн одоогийн эх үүсвэр, төхөөрөмжийн төрөл

Одоогийн эх үүсвэр , химийн (товчилсон HIT) - дасан зохицох, аль нэг редокс урвалын эрчим хүчний цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргаж байна. Тэдний бусад нэр - электрохимийн гар, гальваник гар нь электрохимийн эсийн. Тэдний үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна: хоёр урвалж харилцан тогтмол цахилгаан гүйдэл цахилгаан хуваарилах нь химийн урвал үүсгэдэг. бусад эх үүсвэр үйл явц бий болгох, цахилгаан гүйдэл нь олон үе шаттай схемийг тохиолддог. Нэгдүгээрт гаргасан , дулааны эрчим хүчийг дараа нь энэ нь цахилгаан энерги болгон л дараа нь механик болон хувирч бас байна. Давуу тал HIT - нэг үе шаттай үйл явц, өөрөөр хэлбэл цахилгаан дулааны болон хангах арга хэмжээ алгасан шууд авсан байна механик энергийг.

түүх

Яаж анхны одоогийн эх үүсвэр бэ? химийн эх үүсвэр гэж нэрлэдэг байсан гальваник эсийг Луижи Galvani - арван наймдугаар зууны Италийн эрдэмтэн дараа. Тэр эмч, анатомч, physiologist, физикч байв. Түүний судалгааны газар нутгийн нэг нь янз бүрийн гадаад нөлөөнд малын урвалыг судалж байсан юм. цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, химийн аргаар мэлхий өөрийн туршилтын нэг үед санамсаргүйгээр Galvani нээсэн байна. Энэ мэлхий хөл хоёр металл хавтан нь түүхий мэдрэл холбогдсон байна. Үед, хэрэв энэ булчингийн агшилт болсон юм. Galvani энэ үзэгдлийн өөрийн тайлбар нь буруу байсан юм. Гэвч түүний туршилт, судалгаа, ажиглалтын үр дүнг дараагийн судалгаагаар түүний нэгт Алессандро Вольта нь тусалсан юм.

Вольта мэлхийн булчингийн эдэд нь холбоотой хоёр металлын хооронд химийн урвал дамжуулан цахилгаан гүйдлийн үүссэн онолыг түүний ажилд тайлбарлав. Эхний химийн одоогийн эх үүсвэр тэнд цайр, зэс дүрж ялтсууд нь давсны уусмал нь саванд шиг харагдаж байсан.

аж үйлдвэрийн хэмжээнд ХАС-ийг арван есдүгээр зууны хоёрдугаар хагаст үйлдвэрлэсэн байх эхэлсэн, давс электролит, түүний нэрээр нэрлэгдсэн анхдагч манганы цайр эсийг зохион бүтээсэн франц Leklanshe нь талархал илэрхийлье. Хэдэн жилийн дараа, энэ 1940 өмнө нь бусад эрдэмтдийн электрохимийн эсийг сайжруулах бөгөөд цахилгааны зөвхөн анхан шатны химийн эх үүсвэр байна.

Дизайн болон үйл ажиллагаа HIT

Химийн одоогийн эх үүсвэр төхөөрөмж хоёр электрод (эхний төрлийн дамжуулагч) болон интервенц электролит (хоёр дахь төрлийн удирдаач, эсвэл ионы удирдаач) орно. электрон боломжийн хил дээр тэдний хооронд үүсдэг. электрод аль агент бууруулах анод гэж нэрлэдэг исэлдсэн бөгөөд нэг нь исэлдүүлэгч нөхөн сэргээх үед - катодын. Хамтдаа электролит нь тэд электрохимийн тогтолцоог бүрдүүлж байна.

электродын хооронд редокс урвал нь дайвар бүтээгдэхүүн цахилгаан гүйдэл үүсэх юм. Энэ урвалын үед агент бууруулах исэлдсэн болон исэлдүүлэгч тэднийг хүлээн авч, энэ улмаас сэргээгдсэн электрон өгдөг байна. катодын болон анод хооронд электролит илрэх нь урьдчилсан нөхцөл урвал юм. зүгээр л хамт хоёр өөр металлын нунтаг хольж бол, мэдэхгүй байна уу ямар ч цахилгаан цэнэглэх, бүх эрчим хүчний дулааны гэж гаргасан болно. электролитийн электрон шилжүүлэх үйл явцыг оновчтой болгох шаардлагатай байна. Ихэнх нь чанарын давс уусмал буюу хайлмал ажилладаг.

электрод металл хавтан эсвэл сүлжээнд мэт харагдана. нээлттэй хэлхээний хүчдэл - электролит тэдний усанд умбуулалтаар үед тэдгээрийн хооронд цахилгаан боломжит ялгааг үүсдэг. Тэдний батлах - анод электроны нөлөө болон катодын хандлагатай байна. Тэдний гадаргуу дээр химийн урвал эхэлнэ. Тэд мөн урвалж нэг хэрэглэсэн үедээ мэт гинжин нээх зогсоосон. Breaking электрод болон электролит нэг зайлуулах өөр явагддаг.

Найрлага электрохимийн систем

Одоогийн эх үүсвэр , химийн исэлдүүлэгч хүчилтөрөгчийн хүчлийн давс, хүчилтөрөгч, галогенид, өндөр металл исэл nitroorganic нэгдэл, Т. Д. бодис дотор нь метал болон дагалдах бүтээгдэхүүнүүд болон тэдний бага исэл, устөрөгчийн болон нүүрс устөрөгчийн нэгдэл байдаг бууруулах болгон ашиглаж байна. электролит ашигласан нь:

1. хүчил, шүлтийн, давс гэх мэт усан уусмал. Д.
2. органик болон органик бус уусгагч дахь давс татан буулгах замаар олж авсан ион дамжуулах нь Nonaqueous шийдэл.
3. давс хайлдаг.
4. ионы сүлжээ, хөдлөх ионы нэг үүгээр нь хатуу нэгдэл.
5. Матриц электролит. Энэ нь шингэн уусмал, эсвэл хайлах нь хатуу бус дамжуулагч байгууллагын нүх байрлаж байна - elektronositelya.
6. Ион солилцооны электролит. ижил шинж тэмдэг нь тогтмол ионы бүлэг энэ хатуу холболт. Гар байхад Иона өөр нэг шинж тэмдэг. Энэ нь үл хөдлөх хөрөнгийн электролитийн unipolar нь дамжуулах болгодог.

гальваник зай

Химийн одоогийн эх үүсвэр нь электрохимийн эс бүрдэх - эсийг. Эдгээр эсийн нэг хурцадмал байдал бага байдаг - 0.5-аас 4v байна. хэрэгцээнээс хамааран хэд хэдэн дэс холбогдсон элементийн бүрдсэн гальваник зайг ашиглаж HIT. Энэ нь заримдаа зэрэгцээ буюу хэд хэдэн элементүүдийн цуврал-Зэрэгцээ холболтоор ашиглаж байна. цуврал хэлхээнд үргэлж л нэг анхдагч хэлхээ, эсвэл зай орно. электрохимийн систем, зураг төсөл, үйл явц нь ялгаатай ба хэмжээ: Тэд нэг параметрүүд нь байх ёстой. зэрэгцээ холболт нь өөр өөр хэмжээтэй элементүүдийг ашиглах боломжтой юм.

ангилал HIT

Химийн эх үүсвэр нь ялгаатай:

• хэмжээ;
• барилгын ажил;
• урвалж,
• Байгаль energoobrazuyuschey урвал.

Эдгээр үзүүлэлтүүд нь тодорхой хэрэглэхэд тохиромжтой НХХ-ийн үйл ажиллагааг тодорхойлдог.

үйл ажиллагааны зарчмын ялгаатай дээр суурилсан электрохимийн эсийн ангилал. Эдгээр шинж чанар хамааран ялгаж:

1. Анхан шатны химийн эх сурвалж - нэг удаагийн зүйлс. Тэд тодорхой хувьцаа урвалж, урвал нь хэрэглэж байгаа юм. зэрэг бүрэн урсах эсийн дараа үр ашгийг алддаг. өөр нэг чухал Hit онд гальваник эс гэж нэрлэдэг. элемент - Итгэлтэй зүгээр л тэднийг нэрлэх болно. "Зай" АА - анхдагч эрчим хүчний эх үүсвэр нь энгийн жишээ.
2. Цэнэглэдэг химийн одоогийн эх сурвалж - зай (мөн дунд, буцаад HIT гэж нэрлэдэг) дахин элементүүд байдаг. нь одоогийн бүрэн урсах зарцуулсан урвалж дахин химийн энергийг хуримтлуулах жамаар дараа зай дамжуулан урвуу чиглэлд гадаад хэлхээнээс өгөн (цэнэглэгдсэн байх). Улмаас гадаад тогтмол одоогийн эх үүсвэр төхөөрөмжөөс цэнэглэх боломжийг завсарлагаатай цэнэглэх нь урт удаан хугацаанд ашиглаж байна. Цахилгаан эрчим хүчийг бий болгох үйл явц нь аккумлятор урсах гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь олон электрон төхөөрөмжүүдийн (зөөврийн компьютер, гар утас гэх мэт. Н) -ийн HIT зай орно.
3. Дулааны химийн нөөц - тасралтгүй үйл ажиллагааны төхөөрөмж. Тэдний үйл ажиллагааны үеэр урвалж болон урвалын бүтээгдэхүүний зайлуулах шинэ багцаас тасралтгүй урсгал байдаг.
4. хосолсон (polutoplivnyh) электрохимийн эс урвалж нэг нь хувьцааг байна. Хоёр дахь төхөөрөмж гадна нийлүүлж байна. төхөөрөмжийн амьдралын эхний урвалжийг нийлүүлэх хамаарна. цахилгаан гүйдлийн хосолсон химийн эх үүсвэр, зай болгон ашиглаж байна гадаад эх үүсвэрээс гүйдэл дамжуулах замаар цэнэг сэргээх боломж байгаа бол.
5. HIT сэргээгдэх механик болон химийн тэжээгддэг. Тэдний хувьд энэ нь бүрэн цэнэг Шинэ хэсэгт дээр урвалж зарцуулсан дараа солих боломжтой юм. Энэ бол тийм биш тасралтгүй төхөөрөмжүүд нь тогтмол тэжээгддэг зай гэх мэт, мөн түүнчлэн байдаг юм.

шинж чанар HIT

Химийн эрчим хүчний эх үүсвэрийн үндсэн шинж чанар нь:

1. Нээлттэй хэлхээний хүчдэл (OCV эсвэл цэнэг зарцуулалт хүчдэл). Энэ ханш нь үндсэндээ электрохимийн систем (а багасгах бодис, исэлдүүлэгч бодис болон электролит хослол) хамаарна. Мөн OCV электролитийн концентрацийг, урсах, температур, бусдын зэрэг нөлөөлдөг. OCV Hit урсаж гүйдлийн утгаас хамаарна.
2. Цахилгаан.
3. урсах урсгал - гадаад хэлхээний эсэргүүцэл хамааран.
4. Хүчин чадал - энэ нь нийт чөлөөлөгдсөн үед хит өгдөг цахилгаан эрчим хүчний хамгийн их хэмжээ.
5. Эрчим хүчний агуулга - хамгийн их эрчим хүчний бүрэн цэнэглэх төхөөрөмж хүлээн авсан.
6. Эрчим хүчний шинж чанар. Зайг нь, үндсэндээ хүчдэл, эсвэл хураамж хүчин чадал (нөөц) бууруулах ямар ч баталгаа хураамж цэнэглэх циклийн тоо юм.
7. Температур хүрээ гүйцэтгэл.
8. Хадгалах хугацаа - үйлдвэрлэл, анхны урсах төхөөрөмжийн хооронд цаг хугацааны хамгийн дээд хэмжээ.
9. Үйлчилгээ амьдрал - хамгийн их нийт хадгалах, ажил амьдрал. түлшний эс тасралтгүй, тасалданги үйл ажиллагаа нь үйлчилгээний чухал үе юм.
10. Нийт эрчим хүчний нийт үйлчилгээний амьдралын төлөө хүргүүлсэн.
11. чичиргээ, цочролд хувьд механик бат бэх, гэх мэт. Н.
12. ямар ч байрлалд ажиллах чадвар.
13. Найдвартай байдал.
14. Easy засвар үйлчилгээ.

Hit тавигдах шаардлага

электрохимийн эсийн загвар хамгийн үр ашигтай урвал таатай орчинг бүрдүүлэх ёстой. Эдгээр нөхцөл нь:

• Одоогийн алдагдал урьдчилан сэргийлэх;
• жигд ажил;
• (Битүүмжлэх гэх мэт) механик бат бэх,
• урвалж тусгаарлах;
• электрод болон электролит хооронд сайн холбоо барих;
• хамгийн бага алдагдал гадаад гаралттай урвал бүсээс одоогийн биелүүлэх.

Одоогийн эх үүсвэр, химийн бодис нь дараах ерөнхий шаардлагыг хангасан байх ёстой:

• тодорхой үзүүлэлтийн хамгийн дээд утга;
• энгийн, хялбар байдал хамгийн их температурын хязгаар;
• хамгийн том стресс,
• эрчим хүчний нэгжийн хамгийн бага зардал;
• тогтвортой хүчдэл;
• хадгалалт төлбөр;
• аюулгүй байдал;
• засвар үйлчилгээ, хөнгөвчлөх, мөн хамгийн тохиромжтой Хэрэв ямар ч хэрэгцээ;
• урт удаан амьдрал үйлчилгээ.

үйл ажиллагаа HIT

анхдагч эсийн гол давуу тал нь - ямар нэгэн засвар ямар ч шаардлагагүй. Та гадаад төрх, тавиур-амьдралыг шалгах хангалттай тэдгээрийг ашиглаж эхлэхээс өмнө. холбогдсон үед энэ нь эерэг болон сөрөг ажиглаж, төхөөрөмж харилцах бүрэн бүтэн байдлыг шалгах нь чухал юм. Илүү төвөгтэй химийн нөөц - батерей нь илүү ноцтой анхаарал шаардаж байна. Тэдний үйлчилгээний зорилго нь - Амьдралын хамгийн их өргөтгөл. зай халамжлахад байна:

• ариун цэврийг засвар үйлчилгээ;
• нээлттэй хэлхээний хүчдэл хяналт тавих;
• электролитийн түвшинг хадгалах (зөвхөн нэрмэл ус дүүргэх ашиглаж болно);
• электролитийн концентрацийг (- шингэн нягтыг хэмжих энгийн төхөөрөмж гидрометрийн дамжуулан) хянах.

электрохимийн эсийн үйл ажиллагааны явцад цахилгаан хэрэгсэл аюулгүй ашиглахтай холбоотой бүхий л шаардлагыг хангасан байх хэрэгтэй.

электрохимийн системийн HIT ангилал

тогтолцооноос хамаарч химийн одоогийн эх үүсвэр төрөл:

• хар тугалга (хүчил);
• никель кадми, никель төмөр, никель, цайр,
• манганы-цайр, зэс, цайр, мөнгөн ус, цайр, төмөр, цайр, хлорид,
• мөнгөн цайр, мөнгө, кадми,
• агаарын металл;
• никель устөрөгчийн, мөнгө-устөрөгчийн;
• манганы магнийн;
• лити, Т. г.

Hit орчин үеийн хэрэглээ

Одоогийн эх үүсвэр, химийн Энэ нь одоо ашиглаж байгаа:

• тээврийн хэрэгсэл;
• зөөврийн төхөөрөмж;
• цэргийн болон сансрын технологи;
• шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмж;
• Анагаах ухаан (Зүрхний аппараттай).

гэрт нь хит танил жишээ:

• зай (хуурай эс);
• зай зөөврийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, электроникийн;
• тасрахгүй цахилгаан хангамж;
• машины зай.

Ялангуяа өргөн цахилгаан лити химийн эх үүсвэрийг баталсан. Энэ нь литийн (Li) хамгийн их эрчим хүчний нягтрал байна байгаатай холбоотой юм. Энэ нь сөрөг гэдгээрээ алдартай байгаа нь электрод боломж бусад бүх металлын. Лити-ион зай (Лиа) НХХ болон ажлын хүчдэл тодорхой бусад төрлийн эрчим хүчний бүх утгын өмнө. Зам тээврийн - Одоо тэд аажмаар шинэ бөмбөрцгийг эзэн. лити зай сайжруулах холбоотой ирээдүйн шинжлэх ухааны хөгжил нь хэт нимгэн загвар, том хүнд даацын зай чиглэлд шилжих болно.