Pile Utilizate in Tehnica

7/23/2019 Pile Utilizate in Tehnica

1/18

REFERAT CHIMIE

Elev: MoElev: MoClasa: a XClasa: a X

Profesor: DragaProfesor: DragaScoala: Colegiul NatiScoala: Colegiul Natio

PIE !"II#A"EPIE !"II#A"EIN "E$NICAIN "E$NICA


2/18

ISTORIC

Galvani a observat (in 1789) ca un picior de broasca (in scopul unorexperiente fziologice) si atarnat de un nerv, prin intermediul unui carligarama, de un grilaj de fer, suera o contractie a muscilor cand vine incontact cu ferul!

"olta a aratat, mai tarziu, ca excitatia nervoasa, care comanda contramusculara, este declansata de un curent electric ce ia nastere intre celedoua metale in contact cu un electrolit! #n experienta celebra a lui Galvasolutia de electrolit era ciar sucul din nervii si muscii broastei!

$rima pila electrica, al carei autor este ciar "olta, se compunea dinvergea de cupru si una de zinc, scuundate in acid suluric diluat! &ai tars%a dat pilelor electrice orma unui teanc de discuri de zinc,cupru si cartoimbibat cu o solutie de clorura de amoniu! &ai multe pereci de discuri 'u , despartite prin discuri de carton imbibat cu electrolit, se asezau ast

incat la baza se aa un disc de zinc , iar la var un disc de cupru , careconstituiau polii pilei! *ceste pile se polarizau repede, incetand sa maiproduca curent electric!

+xistenta unei relatii intre energia reactiei cimice din pila si energielectrica produsa de aceasta a ost recunoscuta de lordul elvin in 18-1.elatia termodinamica dintre aceste doua orme de energie a ost stabilide /elmoltz (1880) si de ernst (1889)!

$ana la raspandirea dinamului electric ,pilele de diverse eluri au ossingurele surse de curent electric cunoscute! +le au servit, de exemplu, l2av3 si lui 4arada3, in lucrarile lor undamentale!


3/18

INTRODUCERE

Al%turi &e curentul electric furni'at in&ustriilor &e centralele ter(o- )i *i&

o cantitate i(,ortant% &e curent este furni'at% te*nicii (o&erne &e sursele c*

curent Acestea sunt ,ilele galvanice .ele(ente galvanice/ ,rin care se 0n1eleg

&is,o'itive care transfor(% energia c*i(ic% 0n energie electric% Ele re,re'int%

electroc*i(ic constituit &in &oi con&uctori electronici .(etale+ gra2t/+ reuni1i ,

(ai (ul1i con&uctori ionici .electroli1i/

Co(,onentele ,rinci,ale ale unei ,ile sunt cei &oi electro'i ai ei Prin electro

intelege+ can& este vor3a &e o ,ila+ un con&uctor electric i(,reuna cu electrolisau Electro'ii sunt in contact electric+ in interiorul ,ilei+ ,rin electrolitii lor5 can

uniti+ in e6teriorul ,ilei+ ,rintr-un con&uctor electric+ ,rin acesta trece un curre

&e la electro&ul negativ la cel ,o'itiv


4/18

CLASIFICARE

5 $ile primare

5 $ile secundare

5 $ile de combustie


5/18

Pile electrochimice primare

Pilele electroc*i(ice ,ri(are se caracteri'ea'% ,rin fa,tul c%energia electric% se ,ro&uce ,e sea(a unor reactan1i ce seg%sesc 0n ,il% 0n cantitate li(itat%+ iar regenerarea lor ,rin

electroli'%+ nu are locPila eclanc*e este cea (ai r%s,0n&it% ,il% ,ri(ar% .uscat%/an1ul electroc*i(ic al ,ilei este:

Ano&ul este confec1ionat &intr-un cilin&ru &e 'inc+ iar cato&ul+&in c%r3une 0nvelit 0ntr-un sac &e ,an'%+ ori intro&us 0ntr-unvas &e ,or1elan ,oros+ 0n care se g%se)te a(estec &e Mn78

)i negru &e fu( Electrolitul este o solu1ie a,oas% &e N$9Clsau 7$+ trecut% su3 for(% &e ,ast%+ cu a(i&on )i f%in% &egrau Pentru a evita consu(area electro&ului &e 'inc+ 0n ur(aac1iunii coro'ive a at(osferei+ el se i'olea'% cu un a(3ala4 &e(as% ,lastic% ;eac1iile care au loc 0n ,il% se ,re'int% ,rinecua1iile:


6/18

Pile electrochimice secunare !acumulatoare"

Pilele secun&are .acu(ulatoarele/ sunt acelea 0n care ,artenerii&e reactiv consu(a1i 0n ti(,ul ,ro&ucerii energiei electrice .&esc%rcare/se ,ot reface cu a4utorul unui ,roces &e electroli'%+ nu(it 0nc%rcare

?@+ &e inginerul france' Gaston PlantB

Electro&ul negativ este for(at &intr-un gratar &e ,lu(3 cuoc*iurile u(,lute cu ,lu(3 s,ongios+ iar electro&ul ,o'itiv esteconstruit tot &intr-un gratar &e ,lu(3 cu oc*iurile u(,lute cu &io6i& &e,lu(3 Electrolitul este aci& sulfuric &e concentratie ? ., >+8 gFc( / ,entru acu(ulatorul incarcat

In ti(,ul functionarii acu(ulatorului+ c=n& acesta &e3itea'a curentelectric+ la cei &oi electro'i au loc ,rocesele care ,ot 2 re,re'entate ,rinecuatiile:


7/18

#aterii

1! 6ateria +dison!n alt acu(ulator (ult folosit este 3ateria alcalina sau 3ateria nic*el - 2er+ &e'voltata &

a(erican "*o(as E&ison 0n > Electro&ul negativ este &in 2er+ cel ,o'itiv &in o6i& &electrolitul este o solutie &e *i&ro6i& &e ,otasiu Are &e'avanta4ul &e a e(ana *i&roge

0ncarcariiAceasta 3aterie este folosita 0n ,rinci,al in a,licatii 0n in&ustria grea Hateria E&ison functi(, &e > ani si ,ro&uce circa >>@

7 3aterie alcalina si(ilara 3ateriei E&ison este celula nic*el-ca&(iu sau 3ateria &e ca&(electro&ul &e 2er este 0nlocuit cu unul &in ca&(iu unctionea'a ti(, &e 8@ &e ani si ,>>@

0! 6ateria solaraHateriile solare ,ro&uc electricitate ,rintr-un ,roces &e conversie fotoelectrica Sursa en

su3stanta se(icon&uctoare fotosensi3ila ,recu( un cristal &e silicon caruia i s-au a&a

Can& cristalul este atins &e lu(ina+ electronii sunt ca,tati &e ,e su,rafata cristalului scatre su,rafata o,usa Acolo sunt colectati ca un curent &e electricitate Hateriile solafoarte lunga si sunt folosite in s,ecial in satelitii arti2ciali ca o sursa &e electricitate ,ec*i,a(entul &e la 3or&


8/18

A$ANTA%E SI UTILI&ARI ALE ACUMULATOARELOR

Acu(ulatorul alcalin are fata &e cel cu ,lu(3 ur(atoarele avanta4e :&urata &e serviciu (are5

etansietate si re'istenta la socuri (ecanice (are5are &ensitate energetica su,erioara Aceste acu(ulatoare au tensiunea ,e ele(ent cu,rinsa intre >+ - >+&escarcarea se face ,ana la li(ita &e >

tilizarea acumulatoarelor

>in instalatii 26e - ca 3aterii &e re'erva ,entru : ilu(inatul &e sigurantaco(an&a in instalatiile un&e ali(entarea cu energie tre3uie asigurata co.s,itale + centarle telefonice+ centrale electrice + centrale C; + ca(ere &etc /8in instalatii (o3ile - autove*icule . ,entru &e(ara4 si ilu(inat / 5 vagoaavioane + va,oare + su3(arine . ilu(inat &e siguranta/ 5 la(,i ,orta3ile ,orta3ile 5 electrocare si electrostivuitoare 5 (icrocalculatoare + ceasuri


9/18

Pile electrochimice e com'ustie

Pilele &e co(3ustie sunt generatoare electroc*i(ice ca,a3ile s% ccontinuu energia c*i(ic% a unui co(3usti3il 0n energie electric% Li terunei reac1ii &e co(3ustie &irect% Conversia energiei c*i(ice 0n energ

reali'ea'% ,e 3a'a unor reac1ii electroc*i(ice &e o6i&are care au loc 0co(3usti3il ga'os la ano& Li &e re&ucere 0n ,re'en1a unui o6i&ant .o6i&iluat aer at(osferic/ la cato& Printre cei (ai o3i)nui1i co(3usti3ili se (en1ionea'% $8+ C$7$+*i&rocar3uri+ C7 )i al1ii DeLi ,ri(a ,il% &e co(3ustie a fost inventat% 0n >? &e ; Groacestor &is,o'itive a luat a(,loare 0n cursul anilor ca ur(are a &e'

,rogra(elor s,a1iale si (ai ales &u,% >? c=n& s-au i(,us ,rogra(ete*nologiilor curate 0n fa3ricarea energiei sau utili'area autove*icu Avanta4ele utili'%rii siste(elor energetice ,e 3a'% &e ,ile &e co(3produc curent electric continuu la tensiuni sczute :i intensit;i mednu produc poluarea mediului ambiantE, alimentate cu /0 :i aer, iar =n anul 1de autobuz alimentat cu o pil de 0-F >E! $erorma@ele autobuzelor cu pile sunt a

cele =n varianta 2iesel clasic! Cn Germania, 2aimler 6enz a prezentat =n 1999 un a&ercedez * classe ecipat cu o pil alimentat cu /0 ob@inut prin reormarea metautonomie de FF >m la un consum de D8 l /DB/!5 Cn 4ran@a, frma 4ever =mpreun cu .enault si al@i colaboratori au pus =n circula@iHaguna ecipat cu o pil de combustie de DF >E alimentat cu /0 stocat =n rezerv

*utonomia de mers este de -FF >m la o vitez de 10F >mI si un consum de 8 l de5 Cn Japonia frmele Ko3ota si &azda au realizat un automobil x care atinge o vit>mI, ecipat cu o pil de 0- >E alimentat cu /0 produs prin reormarea metanodezvoltare un proiect original al frmei r3sler care utilizeaz pentru ob@inerea

sistem de oxidare par@ial a benzinei!5 4irma japonez Genepax su@ine c a construit o maLin, capabil s unc@ionezeunei pile de combustie, denumit E+A (Eater +nerg3 A3stem)!5 6*A4 participa la un program pilot pentru a promova o tenologie inovatoare in energiei, care este aplicata in prezent la bordul primului aparat de zbor, alimentatidrogen! $ilele de combustie care ac posibila alimentarea cu idrogen vor puteacurand, si la aplicatiile portabile din turism, pentru urnizarea de electricitate si coamenilor si, intr%un viitor nu oarte indepartat, ciar in masini!

C O


15/18

CURIO&ITATI

Bricine se asteapta sa auda uruitul motorului la decolarea unui motoplanor M*2H.%/0M va avea o mare surprinza aparatul de zbor se inalta aproape ara zgomla sol!

Ai mai mult de atat, nici nu se simte miros de combustibil! *ntares este primul de zbor cu personal la bord, alimentat exclusiv cu idrogen (/0)!

*limentarea pe baza de idrogen este posibila datorita sistemului de pile decombustie amplasat in rezervoarele de sub aripi! Kot aici se genereaza electricipentru dispozitivele electronice de la bord si pentru motorul electric! #n centrulsistemului se aa un ansamblu membrana%electrod, prescurtat &+*, proiectat 2ivizia de 2ezvoltare a $ilelor de ombustie 6*A4! #n &+*, energia cimica gende reactia dintre oxigen si idrogen este transormata direct in electricitate si

caldura! M#n vremurile noastre in care resursele de energie sunt tot mai limitate, pila de

combustie poate sa asigure rezervele necesare, intrucat idrogenul poate f obdintr%o varietate de surse energie eoliana, solara, gaz natural sau motorina! #neste mult mai efcient decat tenologiile conventionale din sectorul energiei, sisingurul gaz pe care il emite sunt vaporii de apa!M precizeaza 2r! arsten /enscla 6*A4!

$rovocarea pe care o intampina proiectantii in acest moment este sa mentina sde pile de combustie cat mai redus in dimensiune si greutate pentru aplicatiilepractice! eia succesului este reducerea pe cat de mult posibil a numarului de

CURIO&ITATI


16/18

CURIO&ITATI

$entru a unctiona in avioane, atat la sol cat si la altitudini mari, acestea aunevoie de un numar mare de unitati auxiliare si de un sistem de control comple*nsamblul membrana%electrod dezvoltat de 6*A4 descide acum noi orizonturi

pentru integratorii de sistem, intrucat incorporeaza prima membrana pentru pide combustie din lume, disponibila pe piata, care permite temperaturi deunctionare de pana la 18F grade elsius! $ilele de combustie ecipate cu acestmaterial pot f racite cu aer si nu este nevoie sa fe umezite cu apa, eliminandnevoia de umezitori de aer, pompe pentru apa, rezervoare, supape sau sisteme curatare!

$ilele de combustie rezistente la temperaturi ridicate vor putea f utilizate incurand la aplicatiile portabile din turism, pentru urnizarea de electricitate sicaldura in casele oamenilor si in masini! Kenologia prezinta un interes puternic

pentru industria electronicelor, care vrea sa oloseasca pila de combustie pentrcreste ciclul de viata al teleoanelor mobile, ecipamentelor de radio si laptop%urilor cu pana la cinci ori mai mult!

a o pila de combustie sa produca sufcienta electricitate pentru aplicatii practicum ar f alimentarea motoplanorului *ntares, mai multe pile sunt combinate saormeze un pacet de pile de combustie!

ompania Aon3 a prezentat pe DF *prilie la Amall 4uel ells 0FF8, *tlanta, Ga! uprototip de celula energetica (4uel ell) cunoscuta in cimie ca pila de combust

sufcient de mica cat sa incapa in palma!


17/18

C e l u l a e n e r ( e t i c a ! u e l C e ll " m i n ia t u r a l

Dis,o'itivul &e nu(ai@ 6 (( estealcatuit &intr-o celula

energetica+ unaccu(ulator i-,olV(ersecun&ar si un circuit&e control

Celula energeticafoloseste o (e(3ranaelectrolit ,oli(er soli&ti, ullerene .engl

Me(3rane-Electro&eAsse(3lV sau MEA/ si> ( &e co(3usti3il(etanol+ celulaenergetica avan& o,utere &e si oautono(ie &e >9 ore &efunctionare

#I#LIO/RAFIE


18/18

#I#LIO/RAFIE

Manual &e c*i(ie ,entru clasa a XII-a+ Elen

Ale6an&rescu+ e&itura E&ucational+ 8W OOO&esco,eraro OOOOiRi,e&iaorg Curs c*i(ie .OOOscri3&co(/

Documents

Pile Utilizate in Tehnica