Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PRIMARNI KEMIJSKI IZVORI
ELEKTRIČNE NAPETOSTI
� Te izvore napetosti je po poskusih z žabjimi kraki po naključju odkril Galvani, zato jih po njem imenujemo galvanski členi.
�Prvi, praktično uporabljen galvanski člen je sestavil Volta in se po njem imenuje voltov člen.
�Napetost galvanskega člena je enaka razliki elektrokemijskih potencialovnjegovih elektrod.
�Napetostna in tokovna zmogljivost enega galvanskega člena je za prakso pogosto premajhna.
�Zato več elementov vežemo v baterije, zaporedno za večje napetosti in vzporedno za večje toke.
�Praviloma velja, da je baterija prazna, ko ji napetost pade pod 50 % nazivne napetosti.
Cink-ogljikov člen
�Elektrodi cink-ogljikovega elementa sta cinkova posoda in oglena palčka,
�Elektrolit je raztopina salmiaka (NH4Cl),
�Depolarizator pa rjavi manganovec (MnO2)
�Nazivna napetost cink-ogljikovega elementa je 1,5 V.
�Dobre strani cink-ogljikovih elementov so enostavna izdelava in nizka cena.
�Slaba stran je velika notranja upornostter občutno praznjenje pri daljšem skladiščenju.
� Izrabljenih cink-ogljikovih elementov ne smemo puščati v električnih napravah.
� Iz navedenih razlogov so cink-ogljikovi elementi in baterije primerni za napajanje manj zahtevnih naprav
Alkalni člen
�Pozitivna elektroda in hkrati depolarizatoralkalnega člena je manganov oksidMnO2, elektrolit pa je kalijev lug (KOH).
�Negativna elektroda je želatini podobna zmes elektrolita in cinkovega prahu.
�Elektroda iz medenine, ki se nahaja v cinkovi želatini, predstavlja le odvodni kontakt negativne elektrode.
�Kapaciteta energije je trikrat večja kot pri cink-ogljikovih členih.
�Člen ne predstavlja nevarnosti zaradi iztekanja elektrolita
�V gumbni izvedbi je primeren tudi za kalkulatorje, ročne ure …
Drugi primarni členi
�Razvoj je usmerjen v manjše dimenzije, večje kapacitete, manjšo notranjo upornost, višje napetosti, nižje cene
�Elektrokemijski procesi so si podobni, materiali elektrod, polarizatorja, elektrolita pa so pogosto tovarniška skrivnost.
�Zato na kratko omenimo le nekaj vidnejših vrst členov v gumbni izvedi.
�Gumbne izvede imajo pozitivno elektrodo in depolarizator kovinski oksid,
�Negativna elektroda pa je z elektrolitom prepojeni cinkov prah.
�Kot elektrolit se uporablja kalijev lug
�nazivna napetost člena manganovegaoksida (MnO2) je 1,5 V, srebrovega oksida (Ag2O ali AgO) 1,55 V, živosrebrovega oksida (HgO) 1,35 V
�Uporabljamo jih v prenosnih elektronskih napravah z majhno porabo (ure, računalniki, merilne naprave … ).
Kalijev člen v gumbni izvedbi
� Zrak-cinkov člen ima za pozitivno elektrodo namesto kovinskega oksida katalizator.
�Oksidacijo povzročimo z zrakom,
�Nazivna napetost je 1,3 do 1,4 V,
Zrak-cinkov člen
ELEKTROKOROZIJA
� Korozija je razkroj snovi zaradi kemijskih in
elektrokemijskih reakcij snovi z okoljem.
� Elektrokorozija prizadene kovinske površine, iz
katerih električni tok izstopa.
� Učinek elektrokorozije je večji, večja je razlika
elektrokemijskih potencialov prizadetih kovin in
čim aktivnejši je elektrolit (slana voda, ...).
� Kovinskim spojem, ki omogočajo
elektrokorozijo, se izogibamo, ali pa korozijo
preprečujemo.
SEKUNDARNI KEMIJSKI IZVORI
NAPETOSTI
�Sekundarni galvanski elementi so elementi z dvosmernim elektrokemijskim procesom
�Svinčev akumulator
�Nikelj-kadmijev akumulator
�Nikelj-metal-kadmijev akumulator
�Litij-ionski akumulator
Svinčev akumolator
� Elektrodi akumulatorske celice sta iz svinčevega sulfata (PbSO4),
� Elektrolit je razredčena žveplova kislina (H2O + H2SO4).
� Pri polnjenju se pozitivna elektroda spreminja v svinčev dioksid, negativna pa v čisti svinec.
� Elektrolit akumulatorske celice postaja s polnjenjem gostejši.
� Pri praznjenju svinčeve akumulatorske celice se elektrodi spreminjata v svinčev sulfat, elektrolit se redči!
� Srednja napetost svinčeve akumulatorske celice je 2 V.
� Pri polnjenju celice se sproščata vodik in kisik, ki tvorita eksplozivni plin, zato mora biti prostor polnjenja dobro prezračen.
Nikelj-kadmijev akumulator
� Nazivna napetost celice nikelj-kadmijevega
akumulatorja je 1,2 V.
� Ni-Cd akumulator polnimo šele, ko je popolnoma
prazen
� Prednost Ni-Cd akumulatorjev pred svinčevimi je
v manjši teži, manjši občutljivosti za poškodbe in
lahko so tudi prazni.
� Pomanjkljivost pa imajo v nižji nazivni napetosti
celice in višji ceni, okolju neprijaznem kadmiju
Litij-ionski akumulator
�Litij-ionski akumulator pri enaki prostornini premore kar trikratno kapaciteto Ni-Cd akumulatorjev
�Napetost celice akumulatorja je 3,6 V in nima učinka spomina.
�Svinec, živo srebro, kadmij … so okolju neprijazne kovine, zato jih po uporabi ne smemo odlagati na enak način kot druge odpadke
�Kemijske izvore z oznako prepovedi nepravilnega odlaganja in možne reciklaže zbiramo ločeno glede na vrsto kovine elektrode in jih vrnemo pooblaščenemu dobavitelju