Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Galvanické články 2. Složení galvanických článků Při sestavování galvanického článku se pro elektrody a elektrolyty používají takové kombinace chemických.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Galvanické články 2. Složení galvanických článků Při sestavování galvanického článku se pro elektrody a elektrolyty používají takové kombinace chemických."— Transkript prezentace:

1 Galvanické články 2

2 Složení galvanických článků Při sestavování galvanického článku se pro elektrody a elektrolyty používají takové kombinace chemických látek, aby potenciál vznikající na elektrodách měl dostatečnou velikost a zároveň aby měl článek další požadované vlastnosti jako jsou např. trvanlivost nebo dostatečná kapacita. Vhodnými a nejčastěji používanými látkami pro zápornou elektrodu jsou zinek, lithium, kadmium a hydridy různých kovů, pro kladnou elektrodu oxid manganičitý (MnO 2, burel), oxid-hydroxid niklitý (NiO(OH)) a oxid stříbrný (Ag 2 O). Jako elektrolyt se používají vodné roztoky alkalických hydroxidů (nejčastěji hydroxid draselný), silných kyselin nebo jejich solí. Kromě toho se používají také bezvodé elektrolyty, které obsahují vhodnou sůl rozpuštěnou v organickém rozpouštědle. Případné další látky v galvanických článcích mají za úkol regulovat chemické reakce tak, aby se např. prodloužila životnost článku, snížila možnost úniku nebezpečných látek, ap.

3 Parametry galvanických článků 1)druh článku – primární - po vybití se nedá nabít nebo sekundární – akumulátor, dá se nabít 2)elektromotorické napětí – velikost napětí mezi elektrodami nezatíženého článku 3)kapacita – elektrická energie uložená v čerstvém / čerstvě nabitém článku 4)měrná energie – podíl kapacity a hmotnosti článku 5)hustota energie – podíl kapacity a objemu článku 6)míra samovybíjení - u primárních článků určuje dobu skladovatelnosti 7)elektrický výkon – množství energie, které je článek schopen dodat za jednotku času 8)vnitřní odpor – velikost odporu článku při průchodu elektrického proudu 9)nabíjecí proud a nabíjecí doba – pro sekundární články (akumulátory) 10)účinnost – podíl vydané a dodané energie u akumulátorů 11)počet cyklů nabití/vybití akumulátoru do konce životnosti 12)cena – ovlivněna cenou materiálu (burel a zinek levnější, stříbro a lithium dražší)

4 Přehled galvanických článků název článkuelektrodyelektrolytU e [V]poznámka primární články Voltův článek +měď Cu −zinek Zn kyselina sírová H 2 SO 4 1 historicky první zdroj stálého elektrického proudu (1800) zinko-uhlíkový článek (Leclancheův článek) +oxid manganičitý MnO 2 −zinek Zn chlorid amonný NH 4 Cl1,5obyčejné baterie alkalický článek +oxid manganičitý MnO 2 −zinek Zn hydroxid draselný KOH 1,5kvalitní baterie stříbro-oxidový článek (zinko-stříbrný článek) +oxid stříbrný Ag 2 O −zinek Zn hydroxid draselný KOH 1,5velmi kvalitní baterie Bunsenův článek +kyselina dusičná HNO 3 −zinek Zn kyselina sírová H 2 SO 4 1,9vyšší proudy lithiový článek – nejčastější typ +oxid manganičitý MnO 2 −lithium Li lithiová sůl (např LiAlCl 4 ) v organickém rozpouštědle 3dlouhá životnost

5 Přehled galvanických článků název článkuelektrodyelektrolytU e [V]poznámka sekundární články olověný akumulátor +oxid olovičitý PbO 2 −olovo Pb kyselina sírová H 2 SO 4 2tvrdý zdroj nikl-ocelový akumulátor (NiFe) +nikl Ni −železo Fe hydroxid draselný KOH 1,2nízká účinnost nikl-kadmiový akumulátor +oxid-hydroxid niklitý NiO(OH) −kadmium Cd hydroxid draselný KOH 1,2 obyčejné dobíjecí baterie, jedovatý nikl-metal hydridový akumulátor +oxid-hydroxid niklitý NiO(OH) −vodík vázaný v hydridu kovu (metal) hydroxid draselný KOH 1,2 kvalitní akumulátory, nejedovatý lithium-iontový akumulátor – nejběžnější typ +oxid lithno- kobaltitý LiCoO 2 −lithium vázané v grafitu lithiová sůl (např. LiPF 6 ) + organické rozpouštědlo 3,6 velmi vysoká kapacita

6 Spojování galvanických článků Pro dosažení vyššího napětí se články spojují sériově do baterií, celkové elektrické napětí je pak dáno součtem dílčích napětí jednotlivých článků v baterii. Plochá baterie 4,5 V obsahuje 3 suché články (1 článek = 1,5 V), 9V baterie obsahuje 6 suchých nebo alkalických článků (1 článek = 1,5 V), automobilový akumulátor obsahuje 6 akumulátorových článků (1 článek = 2 V). Pokud sériově zapojené články nemají stejnou kapacitu, může při hlubokém vybíjení být článek s nejnižší kapacitou vybit pod přípustnou mez, v extrémním případě dojde k reverzaci napětí na článku a jeho zničení. Při paralelním spojení článků zůstává elektrické napětí stejné, baterie jako celek však snese vyšší zatížení: Paralelním zapojením zdrojů se snižuje vnitřní odpor celkového zdroje a ten pak může dodávat větší elektrický proud. Paralelně spojovat je možno jen stejné články (typ i stupeň vybití), jinak vyrovnávací proudy mezi jednotlivými větvemi mohou způsobit i explozi vybitého článku.

7 Použití galvanických článků Galvanické články se nacházejí především v přenosných elektrických spotřebičích - baterkách, hodinkách, mobilních telefonech, přenosných počítačích, fotoaparátech a kamerách, tzn. všude tam, kde se nelze připojit k elektrické síti nebo přímo použít mechanický zdroj (generátor). Výhodou galvanických článků bývá snadná přenosnost, malé rozměry, relativně nízká hmotnost. Nevýhodou může být nízké elektromotorické napětí, nízký výkon a krátká životnost. Akumulátory je možné rovněž použít k uložení elektrické energie, potřebné při přerušení dodávky ze sítě, např. v záložních zdrojích nebo jako zdroj elektřiny ve stojícím automobilu.

8 Otázky ke zkoušení 1)Jaké látky se používají pro zápornou elektrodu ? 2)Jaké látky se používají pro kladnou elektrodu ? 3)Jaké látky se používají pro elektrolyt ? 4)Jaké jsou parametry galvanických článků ? 5)Jaké jsou druhy primárních článků ? 6)Jaké jsou druhy sekundárních článků ? 7)Vlastnosti sériového spojování galvanických článků ? 8)Vlastnosti paralelního spojování galvanických článků ? 9)Jaké je použití galvanických článků ? 10)Výhody a nevýhody při použití galvanických článků.


Stáhnout ppt "Galvanické články 2. Složení galvanických článků Při sestavování galvanického článku se pro elektrody a elektrolyty používají takové kombinace chemických."

Podobné prezentace


Reklamy Google