|
II.3 Lityum batareyalar
Galvanik xujayralarning yana bir keng tarqalgan turi lityum batareyalardir - anod sifatida lityum yoki uning birikmalari ishlatiladigan yagona qayta zaryadlanmaydigan galvanik hujayralar. Ishqoriy metalldan foydalanish tufayli ular yuqori potentsial farqga ega
15 - rasm
Lityum hujayraning katodi va elektrolitlari juda boshqacha bo'lishi mumkin, shuning uchun "litiy hujayra" atamasi bir xil anodli materialga ega bo'lgan hujayralar guruhini birlashtiradi. Masalan, marganets dioksidi, uglerod monoflorid, pirit, tionilxlorid va boshqalar katod sifatida ishlatilishi mumkin.
Lityum batareyalar boshqa batareyalardan uzoq umr ko'rishlari bilan farq qiladi va yuqori narx. Tanlangan o'lchamga qarab va kimyoviy materiallar, lityum batareya 1,5V (ishqoriy batareyalar bilan mos) dan 3,7V gacha kuchlanish ishlab chiqarishi mumkin.
Ushbu batareyalar birlik massasi uchun eng yuqori quvvatga ega va uzoq vaqt saqlash. Lityum xujayralari zamonaviy portativ qurilmalarda keng qo'llaniladi elektron muhandislik: soatni yoqish uchun anakartlar kompyuterlar, noutbuklarni quvvatlantirish uchun tibbiy asboblar, qo'l soati, kalkulyatorlar, fotografik uskunalarda va boshqalar.
Yuqoridagi grafikda ikkita uchun tushirish egri chiziqlari ko'rsatilgan lityum batareyalar ikkita mashhur ishlab chiqaruvchilardan. Dastlabki oqim 120 mA (taxminan 24 ohm qarshilik uchun) edi.
Bugungi kunda galvanik elementlar eng keng tarqalgan kimyoviy hujayralardan biridir.Ularning kamchiliklariga qaramay, ular elektrotexnikada faol qo'llaniladi va doimiy ravishda takomillashtirilmoqda.
Ishlash printsipi
Galvanik elementning ishlashining eng oddiy misoli shunday ko'rinadi. DA shisha idish ikkita plastinka sulfat kislotaning suvli eritmasi bilan botiriladi: biri mis, ikkinchisi sink. Ular elementning ijobiy va salbiy qutblariga aylanadi. Agar bu qutblar o'tkazgich bilan ulangan bo'lsa, siz eng oddiyni olasiz.Elementning ichida oqim manfiy zaryadga ega bo'lgan sink plastinkasidan musbat zaryadlangan mis plastinkaga oqib o'tadi. Tashqi zanjirda zaryadlangan zarrachalarning harakati teskari yo'nalishda sodir bo'ladi.
Oqim ta'sirida vodorod ionlari va sulfat kislotaning kislota qoldig'i o'tadi turli yo'nalishlar. Vodorod o'z zaryadini mis plastinkaga, kislota qoldig'i esa ruxga beradi. Shunday qilib, elementning qisqichlarida kuchlanish saqlanib qoladi. Shu bilan birga, vodorod pufakchalari mis plastinka yuzasiga joylashadi, bu esa galvanik elementning ta'sirini zaiflashtiradi. Vodorod plastinkaning metalli bilan birgalikda qutblanishning elektromotor kuchi deb ataladigan qo'shimcha kuchlanish hosil qiladi. Ushbu EMF zaryadining yo'nalishi galvanik elementning EMF zaryadining yo'nalishiga qarama-qarshidir. Pufakchalar o'zlari elementda qo'shimcha qarshilik hosil qiladi.
Biz ko'rib chiqayotgan element klassik misol. Aslida, bunday galvanik hujayralar katta polarizatsiya tufayli oddiygina ishlatilmaydi. Buning oldini olish uchun elementlarni ishlab chiqarishda ularning tarkibiga vodorod atomlarini yutuvchi maxsus modda kiritiladi, bu depolarizator deb ataladi. Qoida tariqasida, bular kislorod yoki xlor o'z ichiga olgan preparatlardir.
Zamonaviy galvanik elementlarning afzalliklari va kamchiliklari
Zamonaviy galvanik hujayralar ishlab chiqariladi turli materiallar. Eng keng tarqalgan va tanish turi - barmoq batareyalarida ishlatiladigan uglerod-sink hujayralari. Ularning afzalliklari nisbatan arzonligi, kamchiliklari - qisqa raf muddati va past quvvat.
Ko'proq qulay variant ishqoriy galvanik hujayralardir. Ular marganets-sink deb ham ataladi. Bu erda elektrolit ko'mir kabi quruq modda emas, balki gidroksidi eritmadir. Bo'shatish paytida bunday elementlar deyarli gaz chiqarmaydi, shuning uchun ular muhrlangan bo'lishi mumkin. Bunday elementlarning saqlash muddati uglerod-sinkdan yuqori.
Simob elementlari konstruktsiyasi bo'yicha ishqoriy elementlarga o'xshaydi. Bu erda simob oksidi ishlatiladi. Bunday oqim manbalari, masalan, tibbiy asbob-uskunalar uchun ishlatiladi. Ularning afzalligi - qarshilik yuqori haroratlar(+50 gacha, ba'zi modellarda +70 ˚S gacha), barqaror kuchlanish, yuqori mexanik kuch. Kamchilik simobning toksik xususiyatlari bo'lib, buning natijasida sarflangan elementlarni juda ehtiyotkorlik bilan ishlatish va qayta ishlashga yuborish kerak.
Ba'zi elementlarda kumush oksidi katodlarni tayyorlash uchun ishlatiladi, ammo metallning yuqori narxi tufayli ulardan foydalanish iqtisodiy jihatdan foydali emas. Lityum anodli hujayralar ko'proq uchraydi. Ular, shuningdek, yuqori narx bilan ajralib turadi, lekin ular barcha ko'rib chiqilgan galvanik hujayralar turlari orasida eng yuqori kuchlanishga ega.
Galvanik xujayralarning yana bir turi kontsentratsion galvanik hujayralardir. Ularda zarrachalar harakati jarayoni ionlarning koʻchishi bilan ham, oʻtkazilmasdan ham davom etishi mumkin. Birinchi tur - ikkita bir xil elektrodlar yarim o'tkazuvchan bo'linma bilan ajratilgan turli konsentratsiyalarga botiriladigan element. Bunday elementlarda EMF ionlarning konsentratsiyasi past bo'lgan eritmaga o'tkazilishi tufayli yuzaga keladi. Ikkinchi turdagi elementlarda elektrodlar turli metallardan tayyorlanadi va elektrodlarning har birida sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlar tufayli kontsentratsiya tenglashtiriladi. bu elementlar birinchi turdagi elementlardan yuqori.
Galvanik hujayra
Daniel-Jakobi tomonidan galvanik elementning diagrammasi
Do'stlaringiz bilan baham: |
