ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ


ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

единичные ячейки хим. источников тока, предназначенных для однократного электрич. разряда (непрерывного или прерывистого). После разряда Г. э., в отличие от аккумуляторов, теряют работоспособность. Иногда термин "Г. э." применяют и для обозначения единичных ячеек аккумуляторных батарей, к-рые предназначены для многократного использования, т. е. после разряда м. б. снова заряжены. Главные составные части Г. э.: два электрода разл. природы и электролит. Обычно электроды - это металлич. пластинки или сетки, на к-рые нанесены реагенты ("активные в-ва"); на отрицат. электрод - восстановитель (Zn, Li и др.), на положительный -окислитель (оксиды Mn, Hg и др., а также соли). На каждом из электродов, погруженных в электролит, устанавливается определенный потенциал (окислит.-восстановит. потенциал данной электродной р-ции); разность этих потенциалов в отсутствие тока наз. напряжением разомкнутой цепи (НРЦ). При соединении электродов между собой с помощью внеш. электрич. цепи электроны начинают перетекать от отрицат. электрода к положительному - возникает электрич. ток. Суммарная электрохим. р-ция на обоих электродах наз. токообразующей; по мере ее протекания восстановитель отдает, а окислитель присоединяет электроны. Ток прекращается при размыкании внеш. цепи, а также после израсходования запаса хотя бы одного из реагентов. Побочные хим. или электрохим. р-ции приводят к саморазряду Г. э., ограничивающему длительность их хранения, к-рая для лучших образцов может достигать 10 лет. Г. э. применяют гл. обр. для питания переносной аппаратуры (напр., транзисторных радиоприемников) и поэтому изготавливают преим. с невыливающимся электролитом (загущенным или твердым). В отличие от аккумуляторов, Г. э. не нуждаются в особом уходе при эксплуатации.

Наиб. распространены марганцево-цинковые элементы (окислитель-МnО 2, восстановитель-Zn) с солевым электролитом (р-р NH4C1 и др.) или щелочным (р-р КОН). Для них НРЦ 1,5-1,8 В, уд. энергия 10-80 Вт-ч/кг. Стоимость элементов сравнительно невелика, и их мировое произ-во достигает 8-10 млрд. штук в год. Элементы со щелочным электролитом дороже, но обладают лучшими характеристиками, особенно при низких т-рах и повыш. токах разряда.

Для ртутно-цинковых элементов (окислитель-HgO) со щелочным электролитом НРЦ 1,35 В, уд. энергия до 400 Вт Х ч/л. Их изготавливают в виде малогабаритных ("пуговичных") герметичных устройств и применяют для питания радиоприемников, кино- и фотоаппаратуры и т. п.

В воздушно-цинковых элементах окислителем вместо относительно дорогих оксидов металлов служит О 2 воздуха, к-рый участвует в р-ции на электроде, изготовленном из каталитически активного угля. Спец. отверстие в крышке обеспечивает своб. доступ воздуха к электроду. Отсутствие заложенного запаса окислителя обеспечивает высокие значения уд. энергии - до 250 Вт*ч/кг. Недостатки этих элементов - небольшое значение разрядного тока и сравнительно быстрый саморазряд, что обусловлено взаимод. щелочного электролита с окружающей атмосферой. В результате электролит высыхает либо взаимод. с СО 2 воздуха (карбонизируется). Поэтому такие элементы пока не получили широкого распространения.

В Г. э. с неводными электролитами возможно применение очень активных восстановителей (напр., щелочных металлов) и окислителей, к-рые в водных р-рах неустойчивы. При использовании расплавленных или твердых электролитов такие Г. э. могут работать при повыш. т-pax. В литиевых элементах на основе апротонных р-рителей восстановителем служит тонкий лист Li, напрессованный на пластину или сетку из Ni или Си. Окислители - гл. обр. твердые МпО 2 или фторированный графит. Разработаны элементы с р-рителями, выполняющими одновременно роль окислителя, - жидким SOC12 или сжиженным SO2. To-кообразующие р-ции приводят к непосредственному восстановлению молекул р-рителя под действием Li; детальный механизм разряда окончательно не установлен. Благодаря высокому отрицат. потенциалу Li и его малому расходу литиевые элементы имеют высокие НРЦ (2,5-3,5 В) и уд. энергию (250-600 Вт*ч/кг). Литиевые элементы применяют преим. для питания кардиостимулято-ров, микрокалькуляторов и др. миниустройств.

Разновидность Г. э. - резервные элементы, в к-рых с целью снижения саморазряда электролит разобщен с электродами или находится в твердом неионопроводящем состоянии. Непосредственно перед использованием таких Г. э. электроды приводят в контакт с электролитом или расплавляют электролит. Напр., при изготовлении т. наз. водоактивируемых Г. э. безводную щелочь или соль закладывают в мешочках в межэлектродное пространство; перед эксплуатацией в отверстие в крышке заливают воду, и образуется электролит требуемой концентрации.

Лит.: Коровин Н. В., Новые химические источники тока, М., 1978; Багоц-кий В. С, Скундин А. М., Химические источники тока, М., 1981, с. 208-99. B.C. Багоцкий.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ" в других словарях:

  • ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ — ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, такая комбинация металлов и жидкостей, которая позволяет получать постоянный (гальванический) электрич. ток за счет происходящих между металлами и жидкостями химич. реакций. Теория Г. э.основана на след. двух правилах,… …   Большая медицинская энциклопедия

  • Гальванические элементы —         устройства, позволяющие получать электрический ток за счёт химической реакции. См. Химические источники тока …   Большая советская энциклопедия

  • Гальванические элементы — …   Википедия

  • Гальванические элементы и батареи — Г. элементом, или гальванической парой, называется прибор, состоящий из двух металлических пластинок (одна из которых может быть заменена коксовой), погружаемых в одну или две различные жидкости, и служащий источником гальванического тока.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Элементы гальванические — см. Гальванические элементы и батареи (см.); термоэлектрические Э. см. Электричество (см.); концентрационные Э. см. Электрохимия (см.) …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • НОРМАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — гальванические элементы, обеспечивающие постоянную, точно воспроизводимую и слабо зависящую от т ры эдс. До настоящего времени в наиб. мере указанным требованиям удовлетворяет элемент Вестона, к рый применяют в качестве международного стандарта… …   Химическая энциклопедия

  • ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, гальванические элементы, в котором окислительно восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная… …   Энциклопедический словарь

  • Химический источник тока — (аббр. ХИТ)  источник ЭДС, в котором энергия протекающих в нём химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию. Содержание 1 История создания 2 Принцип действия …   Википедия

  • Химические источники тока — (аббр. ХИТ)  устройства, в которых энергия протекающих в них химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию. Содержание 1 История создания 2 Принцип действия …   Википедия

  • Гальванизм — отрасль учения об электричестве. Название гальванизм произошло от имени итальянского (болонского) анатома Гальвани (Алоизий или Луиджи Гальвани, (1737 1798), опыты которого впервые указали на новый для его времени случай возбуждения электричества …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.