Вход

Химические источники электрической энергии

Реферат*
Код 98659
Дата создания 2011
Страниц 21
Источников 6
Покупка готовых работ временно недоступна.
1 190руб.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
1.1. Исторический обзор
1.2. Принцип работы химических источников электрической энергии
1.3. Конструкция
1.3.1. Электроды
1.3.2. Электролиты
1.3.3. Сепараторы
1.4. Краткое резюме по главе
2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
2.1. Первичные источники
2.1.1. Источники питания для миниатюрных устройств
2.1.2. Источники питания для портативных устройств
2.1.3. Источники питания для переносных устройств
2.2. Вторичные источники
2.3. Топливные элементы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Фрагмент работы для ознакомления

Хорошие рабочие характеристики при высоких температурах Вторичные эталоны напряжения, телевизионные устройства, радиоприемники, дозиметры, слуховые аппараты, транзисторные устройства, электронные часы Серебряно-цинковая
Zn | KOH | Ag2O Практически плоская разрядная характеристика, длительное сохранение емкости Слуховые аппараты, источники опорного напряжения, приборы, электронные часы
По данным [6] первичные источники электрической энергии можно условно разделить на источники для миниатюрных, портативных и переносных устройств. По классификации, предложенной в [2], по областям применения батареи можно делить на стартерные, тяговые, транспортные (вспомогательные), стационарные, для приборов бытовой техники, а также источники специального назначения.
2.1.1. Источники питания для миниатюрных устройств
В связи с широким распространением слуховых аппаратов, электронных наручных часов и других миниатюрных устройств появилась большая необходимость использования источников электрической энергии с высоким соотношением удельной энергии к объему. Наиболее подходящими системами для изготовления таких батарей являются следующие: окись ртути – цинк, окись серебра – цинк, цинк – воздух и системы на основе лития. В слуховых аппаратах считается наиболее приемлемым использование ртутно-цинковых источников ввиду практически плоской разрядной характеристики, что позволяет прибору непрерывно и надежно функционировать в течение заданного, до сотен часов, времени. В наручных часах более распространены серебряно-цинковые источники, для которых характерна надежная работа в условиях коротких импульсов отбора тока порядка десятых долей миллиампера в течение месяцев и даже лет.
2.1.2. Источники питания для портативных устройств
Эта категория устройств включает в себя испытательное (диагностическое) оборудование, радиоаппаратуру, осветительные приборы и калькуляторы. Для таких приборов широкое распространение получили системы на основе лития, который является наиболее электроотрицательным элементов среди существующих в твердом состоянии при нормальной температуре. Литий используется в основном с безводными электролитами. Объемная емкость (в ампер-часах) литиевых элементов ниже по сравнению с ртутно-цинковыми, но за счет высокой химической активности лития, батареи на его основе нашли широкое применение в приборах, требующих более высокого напряжения. Нужно отметить, что в настоящее время литиевые элементы успешно конкурируют с более дешевыми элементами с водным электролитом.
2.1.3. Источники питания для переносных устройств
Для переносных устройств существенным оказывается требование к обеспечению соответствующей мощности, в то же время масса не играет решающей роли. Экономически выгодным оказалось применение герметичных никель-кадмиевых батарей. Эти батареи имеют высокую начальную стоимость, но имеют такие преимущества как большое количество циклов заряд-разряд и практически неограниченная сохраняемость при любой степени разряда без порчи электродов. Это свойство очень важно, например, в устройствах мощного импульсного освещения – фотовспышках.
После проведенного анализа литературы необходимо отметить, что сложно провести строгие границы между возможностями использования той или иной системы в конкретной области.
2.2. Вторичные источники
Поскольку вторичные источники электрической энергии имеют способность к перезарядке, то это обусловило их практическое применение в тех случаях, когда возможен свободный доступ к внешнему источнику электрического тока. Среди перезаряжаемых источников электрической энергии распространение получили свинцово-кислотные аккумуляторы. По масштабам промышленного производства аккумуляторы такой системы значительно преобладают над другими вторичными источниками. Широкий диапазон напряжений позволил использовать свинцово-кислотные аккумуляторы в различных тяговых, шахтных, фонарных системах, стартерных устройствах, например, в автомобилях. Существуют безуходные свинцовые аккумуляторы, не требующие ни контроля электролита, ни периодической доливки воды и кислоты. Область применения таких аккумуляторов включает в себя широкий диапазон бытовой электро-, радио- и телеаппаратуры [2].
Долгое время были распространены и в настоящее время определенную нишу занимают щелочные аккумуляторы. Это элементы никель-кадмиевые и никель железные. Существуют также аккумуляторы серебряно-цинковый, серебряно-кадмиевый и др. Как и свинцово-кислотные аккумуляторы они могут быть использованы в приложениях
После успехов, достигнутых при производстве литиевых элементов, усилия исследователей и технологов были направлены на обеспечение развития вторичных источников с литиевым анодом. В качестве активного материала катода распространены смешанные оксиды или фосфаты. В настоящее время номенклатура малогабаритных литиевых аккумуляторов обширна. Основные потребители их – производители сотовых телефонов, ноутбуков, портативной оргтехники, но приводятся сведения о возможности применения их практически любой области человеческой деятельности [3].
2.3. Топливные элементы
Исследование и техническое воплощение в реальной конструкции электродных пар водород-кислород, гидразин-пероксид водорода, метанол кислород показало, что подобные источники тока обладают непревзойденным сочетанием высокой удельной энергии со значительной мощностью при непрерывном разряде 1000-5000 часов. Особое значение они приобрели как автономные источники питания для космических и подводных исследований. С использованием топливных элементов была реализована американская программа полетов на Луну, они же служат блоками питания космических кораблей многоразового использования программы «Шаттл» [2].
Таким образом, были рассмотрены области применения трех типов химических источников электрической энергии. Было выяснено, что набор первичных источников, в первую очередь с цинковым анодом, используется в электрических приборах сравнительно малой мощности. Широкое применение обусловлено дешевизной, доступностью таких элементов. Перезаряжаемые (вторичные) источники применяются в тех случаях, когда требуется значительная мощность. В этом случае расход на одноразовые первичные источники был бы неприемлем. Было выяснено, что в ближайшей перспективе возможен практически полный переход на литиевые источники. Топливные элементы с газообразной активной массой возможно применять в тех условиях, когда есть сравнительно простой доступ к непрерывному поступлению реагентов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Эта работа представляет собой краткий обзор химических источников электрической энергии. В ходе написания реферата были определены главные исторические моменты процесса изобретения и развития химических источников тока. Было выяснено, что пространственно разделенные и локализованные окислительная и восстановительная реакции являются причиной возникновения разности потенциалов, которая может быть использована на нагрузку. Отмечены наиболее часто применяемые материалы, используемые для изготовления элементов химических источников электрической энергии: электродов, электролитов, сепараторов. Были выделены типы источников, их некоторые особенности и области применения.
Огромная потребность человечества в компактных, автономных химических источниках электрической энергии явилась причиной того, что общее число применяемых электрохимических систем, конструкций элементов и батарей, особенностей, характеристик и областей применения очень велико. В рамках данной работы многие вопросы могли остаться нераскрытыми. Это вопросы, например, механизмов химических реакций, стабильности материалов, более детального разделения источников по областям применения и т.д. Тем не менее, общее представление о предмете работа дает, а отдельные детали могут быть более подробно описаны в других работах с менее обширной темой.
ЛИТЕРАТУРА
Эрдеи-Груз Т. Химические источники энергии. Пер. с немецкого. Под ред. Мазитова Ю.А. – М.: Мир., 1974. – 304 с.;
Варыпаев В.Н., Дасоян М.А., Никольский В.А. Химические источники тока: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов; Под. ред. Варыпаева В.Н. – М.: Высш. школа., 1990. – 240 с.;
Таганова А.А., Бубнов Ю.И., Орлов С.Б. Герметичные химические источники тока: Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации: Справочник. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. – 264 с.;
ГОСТ 15596-28;
Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия: Учебник для вузов. – М.: Химия, 2001. – 642 с.;
Кромптон Т. Первичные источники тока: Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 328 с..
8
Рис.1 Модель химического источника электрической энергии: 1 – отрицательный электрод; 2 – положительный электрод; 3 – сепаратор (диафрагма); 4 – раствор электролита; 5 – корпус (сосуд)

Список литературы

ЛИТЕРАТУРА
1.Эрдеи-Груз Т. Химические источники энергии. Пер. с немецкого. Под ред. Мазитова Ю.А. – М.: Мир., 1974. – 304 с.;
2.Варыпаев В.Н., Дасоян М.А., Никольский В.А. Химические источники тока: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов; Под. ред. Варыпаева В.Н. – М.: Высш. школа., 1990. – 240 с.;
3.Таганова А.А., Бубнов Ю.И., Орлов С.Б. Герметичные химические ис-точники тока: Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испыта-ний и эксплуатации: Справочник. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. – 264 с.;
4.ГОСТ 15596-28;
5.Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия: Учебник для вузов. – М.: Химия, 2001. – 642 с.;
6.Кромптон Т. Первичные источники тока: Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 328 с..
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала, который не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, но может использоваться в качестве источника для подготовки работы указанной тематики.
Сколько стоит
консультация по подготовке материалов?
1
Заполните заявку - это бесплатно и ни к чему вас не обязывает. Окончательное решение вы принимаете после ознакомления с условиями выполнения работы.
2
Менеджер оценивает работу и сообщает вам стоимость и сроки.
3
Вы вносите предоплату 25% и мы приступаем к работе.
4
Менеджер найдёт лучшего автора по вашей теме, проконтролирует выполнение работы и сделает всё, чтобы вы остались довольны.
5
Автор примет во внимание все ваши пожелания и требования вуза, оформит работу согласно ГОСТ, произведёт необходимые доработки БЕСПЛАТНО.
6
Контроль качества проверит работу на уникальность.
7
Готово! Осталось внести доплату и работу можно скачать в личном кабинете.
После нажатия кнопки "Узнать стоимость" вы будете перенаправлены на сайт нашего официального партнёра Zaochnik.com
© Рефератбанк, 2002 - 2018