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