Конструкция современной Батареи
Электрохимия
Электрохимия — очень сложная и всесторонняя наука. В этом разделе поясняются основные термины и понятия, полезные при изучении принципа действия батарей транспортного средства.
Интересующая нас ветвь электрохимии — это исследование гальванических элементов и процесса электролиза. Когда электрический ток пропускается через электролит, он вызывает определенные химические реакции и перемещение вещества. Некоторые химические реакции при выполнении определенных условий будут пропускать электрическую энергию за счет свободной энергии в системе.
Наиболее интересны обратимые реакции, или, другими словами, те реакции, которые могут - обрабатывать электрическую энергию в химическую и наоборот.
Ион: положительно или отрицательно заряженная молекулярная частица.
Анион: отрицательно заряженный ион.
Катион: положительно заря жен ион, который движется к отрицательной клемме во время электролиза.
Электролиз: процесс протекания электрического тока между двумя электродами, погруженными в раствор, содержащий ионы (электролит), который вызывает химические изменения на электродах.
Электроды: пластины батареи или электролизной ванны , погруженные в электролит.
Анод: положительный электрод гальванического элемента.
Катод: отрицательный электрод элемента.
Электролит: проводящая ионы жидкость, покрывающая оба электрода.
Катализатор: вещество, которое значительно увеличивает скорость химической реакции, при этом кажется, что оно не принимает участия и ней.
Диффузии: самопроизвольное смешивание жидкостей
или газов.
Диссоциация: разложение молекул или атомов в растворе на положительные и отрицательные ионы.
Вторичный гальванический элемент: элемент, содержащий электроды и электролит, который преобразует электрическую энергию в химическую энергию, во время зарядки, и, наоборот, химическую энергию в электрическую в течение разрядки.
Электролитическая проводимость
Электрические заряды текут по проводникам одним из двух способов. Первый • движение электродов, имеет место в большинстве металлов. Другой тип тока ~ движение ионов, которые могут быть зараженными атомами или молекулами. Для протекания электрического тока через электролит требуется поток ионов.
Чтобы объяснить электролитическую проводимость тока через жидкую среду, в качестве электролита выберем серную кислоту (H,S04). Помещенная в водный раствор (смешанная с водой) серная кислота диссоциируется на 2Н и Sо4, которые являются положительными официальными ионами. Положительные ионы притягиваются к отрицательному электроду а отрицательные заряды — к положительному электроду. Это движение известно как ионный ток, или дрейф ионов.
Закон Ома и сопротивление электролита
Сопротивление любого вещества зависит от следующих параметров:
♦ природы вещества;
♦ температуры;
♦ длины;
♦ площади поперечного сечения.
Это верно для электролит в такой же степени, как и для твердых проводников. Длинна и площадь поперечного сечения имеют непосредственное влияние на сопротивление образца, будь он твердым телом или жидкостью. Однако в отличие от большинства металлов, которые имеют положительный температурный коэффициент проводимости, электролиты — пат на» противоположность, они имеют отрицательный температурный коэффициент проводимости (с ростом температуры сопротивление надает).
Природа вещества, в данном случае его удельная проводимость (величина, обратная удельному сопротивлению), у твердых тел и жидкостей отличаются. Различные вещества имеют разные значения удельного сопротивления, но в случае электролитов также важна концентрация диссоциирующего вещества в растворе.
Электрохимические реакции