«Химические источники тока»

устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счёт прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций. Первые Х. и. т. созданы в 19 в. (Вольтов столб, 1800; элемент Даниела — Якоби, 1836; Лекланше элемент, 1865, и др.). До 60-х гг. 19 в. Х. и. т. были единственными источниками электроэнергии для питания электрических приборов и для лабораторных исследований. Основу Х. и. т. составляют два электрода (один — содержащий окислитель, другой — восстановитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — Электродвижущая сила (эдс), соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. Действие Х. и. т. основано на протекании при замкнутой внешней цепи пространственно разделённых процессов: на отрицательном электроде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи (создавая разрядный ток) к положительному электроду, где участвуют в реакции восстановления окислителя.

В зависимости от эксплуатационных особенностей и от электрохимической системы (совокупности реагентов и электролита) Х. и. т. делятся на гальванические элементы (обычно называются просто элементами), которые, как правило, после израсходования реагентов (после разрядки) становятся неработоспособными, и Аккумуляторы, в которых реагенты регенерируются при зарядке — пропускании тока от внешнего источника (см. Зарядное устройство). Такое деление условно, т.к. некоторые элементы могут быть частично заряжены. К важным и перспективным Х. и. т. относятся топливные элементы (См. Топливный элемент) (электрохимические генераторы (См. Электрохимический генератор)), способные длительно непрерывно работать за счёт постоянного подвода к электродам новых порций реагентов и отвода продуктов реакции. Конструкция резервных химических источников тока (См. Резервный химический источник тока) позволяет сохранять их в неактивном состоянии 10—15 лет (см. также Источники тока).

С начала 20 в. производство Х. и. т. непрерывно расширяется в связи с развитием автомобильного транспорта, электротехники, растущим использованием радиоэлектронной и др. аппаратуры с автономным питанием. Промышленность выпускает Х. и. т., в которых преимущественно используются окислители PbO₂, NiOOH, MnO₂ и др., восстановителями служат Pb, Cd. Zn и др. металлы, а электролитами — водные растворы щелочей, кислот или солей (см., например, Свинцовый аккумулятор).

Основные характеристики ряда Х. и. т. приведены в табл. Лучшие характеристики имеют разрабатываемые Х. и. т. на основе более активных электрохимических систем. Так, в неводных электролитах (органических растворителях, расплавах солей или твёрдых соединениях с ионной проводимостью) в качестве восстановителей можно применять щелочные металлы (см. также Расплавные источники тока). Топливные элементы позволяют использовать энергоёмкие жидкие или газообразные реагенты.

Лит.: Дасоян М. А., Химические источники тока, 2 изд., Л., 1969: Романов В. В., Хашев Ю. М., Химические источники тока, М., 1968; Орлов В. А., Малогабаритные источники тока, 2 изд., М., 1970; Вайнел Д. В., Аккумуляторные батареи, пер. с англ., 4 изд., М. — Л., 1960; The Primary Battery, ed. G. W. Heise, N. C. Cahoon, v. 1, N. Y. — L., 1971.

В. С. Багоцкий.

Характеристики химических источников тока

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Тип источника     | Состоя-      | Электрохи-        | Разряд-      | Удельная   | Удельная мощность,      | Другие       |

| тока     | ние разра-  | мическая          | ное напря-  | энергия,     | вт/кг       | показатели        |

|    | ботки*        | система     | жение, в     | вт·ч/кг        |---------------------------------------|          |

|    |    |   |    |    | Номи-  | Макси-       |   |

|    |    |   |    |    | нальная     | мальная     |   |

|    |    |   |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Гальванические элементы         | Сохранность,    |

|  | годы          |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Марганцевые      | А        | (+) MnO₂ | NH₄   | 1,5-1,0 | 20-60   | 2-5      | 20       | 1-3     |

| солевые       |    | Cl, ZnCl₂     |    |    |    |    |   |

|    |    | | Zn(-)         |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Марганцевые      | А        | (+)MnO₂| KOH    | 1,5-1,1 | 60-90   | 5         | 20       | 1-3     |

| щелочные    |    | | Nn(-)         |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ртутно-цинковые | А        | (+)HgO | KOH    | 1,3-1,1 | 110-120      | 2-5      | 10       | 3-5     |

|    |    | | Zn    |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Литиевые     | Б        | (+) (C) | SOCl_2,   | 3,2-2,6 | 300-450      | 10-20   | 50       | 1-5     |

| неводные     |    | LiAlCl₄ | Li(-)       |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Аккумуляторы   | Срок службы,    |

|  | циклы |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Свинцовые   | А        | (+)PbO₂ |    | 2,0-1,8 | 25-40   | 4         | 100     | 300    |

| кислотные    |    | H2SO₄ | Pb(-)     |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Кадмиево- и | А        | (+)NiOOH |  | 1,3-1,0 | 25-35   | 4         | 100     | 2000   |

| железо-        |    | KOH | Cd,   |    |    |    |    |   |

| никелевые          |    | Fe(-)   |    |    |    |    |   |

| щелочные    |    |   |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Серебряно-         | А        | (+)Ag₂O AgO |    | 1,7-1,4 | 100-120      | 10-30   | 600     | 100    |

| цинковые     |    | KOH | Zn(-)        |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Никель-        | Б        | (+)NiOOH |  | 1,6-1,4 | 60       | 5-10    | 200     | 100-300      |

| цинковые     |    | KOH | Zn(-)        |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Никель-        | Б        | (+)NiOOH |  | 1,3-1,1 | 60       | 10       | 40       | 1000   |

| водородные        |    | KOH |         |    |    |    |    |   |

|    |    | H₂(Ni) (-)     |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Цинк-воздушные | В        | (+)O₂(C) |    | 1,2-1,0 | 100     | 5         | 20       | (100)          |

|    |    | KOH | Zn(-)        |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Серно-         | В        | (+)SnaO•    | 2,0-1,8 | 200     | 50       | 200     | (1000) |

| натриевые          |    | 9Al₂O₃| Na(-)      |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Топливные элементы | Ресурс       |

|  | работы, ч   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Водородно-  | Б        | (+)O₂(C,Ag) |      | 0,9-0,8 | —       | —       | 30-60   | 1000-5000   |

| кислородные       |    | KOH |         |    |    |    |    |   |

|    |    | H₂(Ni)(-)      |    |    |    |    |   |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Гидразино-   | Б        | (+)O₂(C,Ag) |      | 0,9-0,8 | —       | —       | 30-60   | 1000-2000   |

| кислородные       |    | KOH | N₂H₄(Ni)(- |    |    |    |    |   |

|    |    | ) |    |    |    |    |   |

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

* A — серийное производство, Б — опытное производство, В — в стадии разработки (характеристики ожидаемые).

Примечание. Характеристики (особенно удельная мощность) ориентировочные, так как данные разных фирм и разных авторов не совпадают.

хими́ческие исто́чники то́ка

устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счёт окислительно-восстановительной реакции, протекающей на электродах. Различают химические источники тока однократного действия — гальванические элементы, многократного — аккумуляторы и с непрерывной подачей реагентов на электроды — топливные элементы. Применяются в электрических, электронных и радиоустройствах, измерительных приборах, на транспортных средствах, в бытовой технике, научно-исследовательской аппаратуре и др. Производство исчисляется миллиардами штук в год.

устройства, в к-рых электрич. энергия вырабатывается в результате прямого преобразования энергии окислительно-восстановит. реакции. Основу X. и. т. составляет ячейка с двумя разнородными электродами (один - содержащий окислитель, другой - восстановитель), контактирующими с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов - эдс X. и. т. Различают X. и. т. одноразового использования (гальванич., или первичные, элементы), многоразового действия (аккумуляторы) и с непрерывной подачей реагентов (топливные элементы).

5) химические источники тока - устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счет прямого преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию

Источник: Федеральный закон от 27.12.2009 № 347-ФЗ (с изм. от 28.12.2010) "Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования"