Лекция 3 Аккумуляторные батареи

Назначение и технические требования к аккумуляторным батареям

Аккумуляторные батареи (АБ) предназначены для запуска ДВС, питания электрооборудования и электронных устройств при неработающем двигателе. Согласно ГОСТ 15596 - 82 к АБ транспортных средств предъявляются следующие требования:

1. максимальное рабочее напряжение;

2. минимальная общая масса;

3. минимальное внутреннее сопротивление;

4. малое изменение напряжения в процессе разряда;

5. максимальное количество энергии с единицы массы;

6. быстрое восстановление емкости в процессе заряда;

7. малые габариты и простота обслуживания;

8. малая стоимость при массовом производстве.

Этим требованиям соответствуют свинцово-кислотные батареи, срок службы которых составляет 4…5 лет.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи Электрохимия

Рассмотрим основные тер­мины и понятия, полезные при изучении прин­ципа действия аккумуляторной батареи (АБ). Когда электрический ток пропускает­ся через электролит, он вызывает определенные химические реакции и перемещение вещества. Некоторые химические реакции при выполнении определенных условий производят электрическую энергию.

Наиболее интересны обратимые реакции, или, те реакции, которые могут пре­образовывать электрическую энергию в химическую и наоборот.

Термины и определения

Ион: положительно или отрицательно заряженная атомная или молекулярная частица.

Анион: отрицательно заряженный ион, кото­рый движется к положительной клемме во время электролиза.

Катион: положительно заряженный ион, кото­рый движется к отрицательной клемме во время электролиза.

Электролиз: процесс протекания электрического тока между двумя электродами, погруженными в раствор, содержащий ионы (электролит), который вызывает химические изменения на электродах.

Электроды: пластины батареи или электролизной ванны, погруженные в электролит.

Анод: положительный электрод гальваническо­го элемента.

Катод: отрицательный электрод элемента.

Электролит: проводящая ионы жидкость, покрывающая оба электрода.

Катализатор: вещество, которое значительно увеличивает скорость химической реакции.

Диффузия: самопроизвольное смешивание жидкостей или газов.

Диссоциация: разложение молекул или атомов в растворе на положительные и отрицательные ионы. Например, молекула серной кислоты (Н₂SО₄) диссоциирует на два Н⁺ (два положительных иона, или катиона, которые притягиваются к катоду), и один SО₄^- отрицательный, ион, или анион, который притягивается к аноду).

Электролитическая проводимость

Электрические заряды текут по проводникам од­ним из двух способов. Первый - движение элект­ронов, в большинстве металлов. Второй - движение ионов, которые могут быть заряженными атомами или молекулами. Для протекания электрического тока через электролит требуется поток ионов. Например серная кислота (Н₂SО₄), смешанная с водой диссоциирует на два Н⁺ и один SО₄^- , которые яв­ляются положительными и отрицательными иона­ми. Положительные заряды притягиваются к отри­цательному электроду, а отрицательные заряды - к положительному электроду. Это движение известно как ионный ток, или дрейф ионов.