Щелочные аккумуляторы 1   Своё название щелочные аккумуляторы получили от вида электролита, необходимого для их работы. Основными разновидностями электролита, используемыми в щелочных аккумуляторах, являются едкий калий (КОН) и едкий натрий (NaOH).  При сравнении щелочных аккумуляторов с кислотными батареями, очевидно, что аккумуляторы, работающие на электролите, имеют некоторые преимущества. Однако недостатки у них также существуют. Особенности работы щелочных аккумуляторов делают их незаменимыми в некоторых производственных отраслях.

   Устройство щелочных аккумуляторов

   Среди аккумуляторов, работающих при помощи щелочного раствора (электролита), наиболее часто используются два их вида – никель-кадмиевый и никель-металлогидридный. В каждом них положительный электрод состоит из гидроокиси никеля (NiOOH), с добавками графита и окиси бария. Каждая из добавок улучшает качество работы аккумулятора. Графит увеличивает электропроводность электрода, а окись бария увеличивает срок работы аккумулятора.

Устройство щелочных аккумуляторов

   Массы отрицательных электродов каждого вида щелочного аккумулятора имеют различный состав. У металлогидридного аккумулятора отрицательный электрод изготовлен из порошкообразного железа и его окислов. В основной состав отрицательного электрода входит также сернистое железо и сернокислый никель. Если батарея никель-кадмиевая, то отрицательный электрод состоит из смеси порошков железа и кадмия.

   В качестве электролита преимущественно используют раствор едкого калия (20 %), в который добавлен моногидрат лития, увеличивающий срок эксплуатации щёлочного аккумулятора. Необходимое количество – 20-30 г/литр раствора.

 

   Химические процессы, происходящие при работе щелочного аккумулятора

   При использовании щелочного аккумулятора, то есть, при его разряде, гидроокись никеля положительного электрода вступает в реакцию с ионами электролита. Результатом данной реакции становится образование Ni(OH)2 - гидрата закиси никеля

   Одновременно подобный процесс происходит на отрицательном электроде, только на нём образуются гидраты окисей кадмия и железа. Разность потенциалов, составляющая около 1,45 вольта, обеспечивается протеканием тока по контурам внешней и внутренней сети. Таков принцип работы щелочного аккумулятора.

 При зарядке щелочного аккумулятора происходит обратный химический процесс – при воздействии тока положительные электроды окисляются, превращая гидрат закиси никеля в гидроокись никеля. Отрицательный электрод при этом восстанавливается, в его массе образуется кадмий и железо.

   Главная особенность этих процессов в том, что вещества, образующиеся в процессе электрохимических реакций, в реакцию друг с другом не вступают. Они практически не растворяются в электролите. Благодаря такому поведению веществ расход электролита отсутствует, а его плотность не изменяется.

Щелочные аккумуляторы 2

    Особенности эксплуатации щёлочных аккумуляторов

  Начиная с момента, когда аккумулятор начинает использоваться по назначению, то есть, к батарее подключается нагрузка, напряжение весьма быстро падает до 1,3 вольта, а затем продолжает снижаться уже медленно. В момент, когда оно уменьшается до 1 вольта, его работу необходимо останавливать.

   Далее батарею эксплуатировать не следует, так как её использование при напряжении ниже 1 вольта, приводит к потере ёмкости аккумулятора. Уменьшится и срок его эксплуатации. Повседневный уход за щелочными аккумуляторами ничем не отличается от их кислотных аналогов. Необходима систематическая подзарядка и контроль уровня электролита.

 

    Применение щёлочных аккумуляторов, их достоинства и недостатки.

   Щёлочные аккумуляторы находят применение в устройствах систем аварийного электроснабжения, в оборудовании локомотивов и вагонов для пассажиров. Их используют в устройствах электропогрузчиков, электроинструментах и портативных электроинструментах. Телефоны и фотоаппараты также оборудуются щёлочными батареями. Правильно выбрать аккмуляторную батарею можно, протитав статью на нашем сайте.

 

   Основными достоинствами батарей данной конструкции считают:

-  Длительный срок службы;

-  Небольшой вес;

- Небольшой саморазряд.

   Существенным минусом щелочных аккумуляторов является небольшой КПД – всего 55%. Наличие эффекта памяти, приводящего к потере ёмкости.


Рекомендуйте эту статью другим!



Проверка фазировки
янв 05, 2014 5875

Проверка фазировки. Что нужно знать?

Любое электрическое оборудование, работающее на трёхфазном токе (трансформаторы, линии…
рис. 2.65
нояб 15, 2016 620

RС-генераторы с мостом Вина

Мостом Вина обычно называют схему, приведенную на рис. 2.65. При частоте входного…
Размеры кабель каналов под проводку
дек 22, 2013 13897

Размеры кабель каналов под проводку

Кабель-каналы применяются для наружной прокладки кабеля, его защиты от внешних…
контакты
янв 12, 2013 29152

Электрические контакты. Принцип работы, типы, защита контактов,

Электрические контакты — это соприкасающиеся поверхности материалов, обладающие…
Микроконтроллеры РIC
нояб 25, 2015 2447

Микроконтроллеры РIC. Обзор, характеристики, достоинства. Часть 1.

Общие сведения История создания PIC–контроллеров. Прообразом контроллеров семейства PIC с…