Основные определения.

По характеру работы все ХИТ делятся на две группы:

1. Первичные.

2. Вторичные.

Первичные ХИТ допускают лишь однократное использование заключенных в них активных веществ.

Вторичные ХИТ - электрические аккумуляторы - допускают многократное использование.

Работоспособность аккумуляторов восстанавливается их зарядом, т.е. пропусканием постоянного электрического тока через аккумулятор в направлении, противоположном направлению тока разряда.

Работа аккумулятора состоит из чередующихся между собой зарядов и разрядов. Один заряд и один разряд составляют рабочий цикл.

Основными составными частями ХИТ являются: анод, катод и ионный проводник (электролит) между ними.

На катоде происходят процессы восстановления окислителя, а на аноде - окисление восстановителя.

Непосредственное участие в токообразующей реакции в ХИТ принимают активные вещества.

Совокупность активных веществ и электролита, на основе которых создан ХИТ, называется электрохимической системой (ЭХС) этого ХИТ.

ЭХС ХИТ записывается:

(+) окислитель ½ электролит½ восстановитель(-).

Например, ЭХС, в которой окислителем является диоксид марганца, восстановителем - цинк, а электролитом - водный раствор гидрооксида калия, записывается:

(+) МnO₂ôKOHôZn (-)

Первичный ХИТ, состоящий из одной электрохимической ячейки (ЭХЯ), получил название гальванического элемента.

Первичный ХИТ, состоящий из двух и более электрически соединенных элементов, получил название батареи первичных элементов.

Вторичный ХИТ, состоящий из одной ЭХЯ, получил название аккумулятора.

Вторичный ХИТ, состоящий из двух и более электрически соединенных аккумуляторов, получил название аккумуляторной батареи.

2 Вопрос. Общая классификация хит - 40 минут. Классификация химических источников тока.

По характеру работы все ХИТ делятся на две группы: первичные и вторичные.

Первичные ХИТ классифицируются по следующим признакам:

по числу электрически соединенных элементов:

- на гальванические элементы и батареи первичных элементов.

по конструкции электрохимической системы:

- на марганцево-цинковые, ртутно-цинковые, медно-магниевые и другие.

по виду электролита:

- с жидким электролитом, с вязким электролитом.

по форме изготовления:

- на цилиндрические, прямоугольные и дисковые.

Вторичные ХИТ классифицируются по следующим признакам:

по типу используемого электролита:

- на кислотные и щелочные.

Щелочные аккумуляторы по типу ЭХС бывают:

серебряно-цинковые, никель железные, никель-кадмиевые и другие.

Наибольшее применение в войсках связи находят никель-кадмиевые (НК) аккумуляторы, которые в свою очередь классифицируются:

по способу исполнения:

- открытые с вентильными пробками и герметичными.

по конструкции корпуса:

- призматические, цилиндрические и дисковые.

по конструкции электродов НК - аккумуляторы подразделяются на:

- ламельные, безламельные, металлокерамические, кадмиевые, ленточные.

Устройство и принцип действия хит

Конструктивное выполнение ХИТ может быть самым различным, но во все первичные и вторичные ХИТ входят:

Положительные электроды:

- выполняемые из меди, двуокиси марганца, двуокиси свинца, гидрата закиси никеля, серебра и других активных веществ;

Отрицательные электроды:

- выполняемые из цинка, губчатого свинца, окиси кадмия, окиси железа, окиси цинка и других активных веществ;

Электролит, которым служат водные растворы кислот, щелочей, солей;

Сосуд, изготовляемый из стали, пластмассы, стекла и других материалов.

Простейшее устройство ХИТ показано на (рис. 1).

электроды

сосуд

электролит

Рис 1. Устройство ХИТ

Разность потенциалов в ХИТ образуется вследствие того, что при погружении металлического электрода в раствор электролита под влиянием сил электролитической упругости происходит растворение металла. При переходе в раствор каждый атом металла теряет некоторое количество электронов, расположенных на его внешней орбите, образуя положительный ион, который переходит в электролит и располагается вблизи поверхности электродов на границе электрод - электролит (Рис. 1).

В связи с тем, что электроны атомов, вышедших из металла, остались в электроде, а электролит пополнился положительными ионами металла, электрод приобретает отрицательный заряд, а прилегающий к электроду слой электролита - положительный.

Разность потенциалов между электролитом и электродом называется электродным потенциалом.

При погружении в электролит разнородные металлы будут отдавать в раствор разнос количество ионов в зависимости от активности металла, а это приведет к тому, что каждый из металлов - электродов будет обладать различным электродным потенциалом.

В результате разности потенциалов между электродами создается

Э. Д.С. ХИТ

E = j^а — j^б, где j^а и j^б - электродные потенциалы.

При замыкании электродов проводником на одном из них происходит процесс окисления (отдача электронов), а на втором - процесс восстановления (получение электронов). Первый электрод считается отрицательным, а второй - положительным.