Для накопления и концентрации энергии в одном месте и её использования создано множество устройств, которые применяются в автомобилях, в быту, на производстве — практически во всех сферах жизни человека. Щелочной аккумулятор является источником электрического тока, в котором реализованы свойства щелочного электролита – гидроксида калия или гидроксида натрия в водном растворе. В кислотном аккумуляторе электролитом соответственно является серная кислота.
Виды щелочных аккумуляторов
На сегодняшний день можно купить щелочные аккумуляторы двух видов:
- никель-кадмиевый;
- никель-металлогидридный.
В первом варианте активным веществом электрода отрицательной полярности (анода) является измельчённая смесь кадмия (Cd) и железа (Fe), во втором случае – только железо с окислами. В обоих типах электродом положительной полярности (катодом), служит гидроокись никеля. Эти электроды погружены в 20%-ный водный раствор щёлочи – едкого калия. Для увеличения срока службы батареи добавляется 25-30 грамм на литр моногидрата лития.
Как устроен и работает щелочной аккумулятор
В никель-металлогидридных батареях одна отрицательная пластина-анод расположена между двумя катодами, а в никель-кадмиевых – всё наоборот. Во избежание возникновения искры пластины отделяют друг от друга специальными сепараторами из диэлектрика — поливинилхлоридной сетки или стержня из эбонита.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Разряд аккумулятора провоцирует контакт электролита с катодом. В результате происходит образование гидрата закиси никеля. На отрицательных пластинах образуются гидраты окиси кадмия и железа. Движение тока формирует разность потенциалов, что и позволяет батарее эффективно работать.
Во время заряда происходит окисление пластин и из возникших гидрата закиси никеля (NiOOH) и гидратов окиси железа и кадмия начинают образовываться изначальные соединения и вещества. На катоде это гидроокись никеля, на аноде – кадмий и железо.
Щелочной и кислотный аккумуляторы применяются почти с одинаковой частотой, однако щелочной имеет преимущество, поскольку его компоненты практически не взаимодействуют друг с другом и объём, плотность, свойства электролита почти не меняются, что обеспечивает возможность более долгой эксплуатации и хранения.
Батареи данного типа используют в автомобилях в основном качестве тяговых. Кроме того, их применяют в работе электропоездов, трамваев, троллейбусов, в электроинструменте, а также в мобильных устройствах и фотоаппаратах.
