химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

^lg(Jp/J0) + B„lg(l - V-W - WOM,P. <*?*)

где Взх иВд-предлогарифмические показатели для электрохимической и диффузионной поляризации; !эЛ - расстояние между электродами; Jp, J0 и /nPiP - плотности токов разряда, обмена и предельного; R0M р - омическое удельное сопротивление ("р" -означает разряд).

Внутреннее сопротивление ЭА dUp/dJp с увеличением тока 1^ или плотности тока Jp сначала уменьшается, затем возрастает.

В области рабочих плотностей тока уравнение (4.1) в первом приближении можно линеаризовать:

(4.2)

' Рэф.р-'р'

где U0p ~ напряжение, полученное экстраполяцией линейной части кривой на ось ординат, (Упр * Ц,Ц ("р, цм - разомкнутая цепь).

В процессе разряда растут концентрации (активности) или давления продуктов реакции, уменьшаются концентрации (активности) или давления реагентов (окислителей и восстановителей), поэтому падает напряжение ЭА. Кривая изменения напряжения ЭА во времени называется разрядной кривой. Различают напряжения начальное конечное URoH и сред л

нее U = (? Щ/п.

Разрядное напряжение возрастает при уменьшении плотности тока и толщины ЭА, увеличении температуры, концентра-192 ции реагентов, поверхности электродов, электропроводности электролита и электродов, оптимизации пористой структуры электродов.

Напряжение при заряде ЭА И3 описывается уравнением (1.45). В упрощенном виде зарядную вольт-амперную кривую можно описать уравнением

U3=E3 + B3XA\g(J3/Ja)-Вдз1е(1 - J3/Jnp3) + 73/anJ?0Mj3, (4.3)

V.

(4.4)

U0j, + J3P.

З^ЭФ,А>

В области рабочих плотностей тока вольт-амперную кривую можно линеаризовать:

^0,3 + 'ЛФ,Э

где обозначения такие же, как в уравнениях (4.1) и (4.2) ("зи -означает заряд).

В процессе заряда напряжение ЭА возрастает. Кривая изменения зарядного напряжения ЭА во времени получила название зарядной кривой. Зарядное напряжение уменьшается при повышении температуры, концентрации реагентов, поверхности электродов, электропроводности электролита и электродов, уменьшении плотности тока и толщины ЭА, оптимизации пористой структуры электродов.

(4.5)

4.1.2. Мощность ЭА. Мощность ЭА при разряде

WR

Из (4.1), (4.2) и (4.5) видно, что кривая зависимости мощности от тока или плотности тока разряда имеет максимум. Для линейной вольт-амперной кривой (4.2) уравнение (4.5) принимает вид

NP = - РАФЛУР$Г. (4-6)

(4.7)

(4.8)

193

Максимальная мощность ЭА в этом случае достигается при Up = UB/2 и Jp = С/0>р/2рэф>р,

%,MAR " Щр /4рэф;р.

ажное значение имеет удельная мощность ЭА Npm = Np/m,

NPV = NP/V,

(4.9)

С= к/1'

(4.15)

где m и V- масса и объем ЭА.

Удельная мощность ЭА возрастает под воздействием факте, ров, увеличивающих напряжение, и при уменьшении массы j, объема реагентов, электролита, корпуса и других частей Эд. rj увеличением плотности тока уменьшается время разряда Эд поэтому при уменьшении времени разряда удельная мощность ЭА растет до определенных пределов.

N.

Мощность зарядного устройства аккумулятора

(4.10)

где Т13 - КПД зарядного устройства. Для вольт-амперной кривой (4.4)

N3 = (Ц, + 'з*зф,з>'з/т1з = (^Оз + -^эф^/Ч,

(4.11)

4.1.3. Емкость и энергозапас ЭА. Количество электричества, получаемое при разряде ЭА, называют емкостью С. Теоретически емкость можно определить по закону Фарадея

Ст = mnF, (4.П)

где m - число молей активного вещества в ЭА.

(4.13)

Реальная емкость, полученная при постоянном токе разряда, равна

°1 " VP>

где тр _ время разряда.

Емкость, полученная при разряде с постоянным внешним сопротивлением RBH,

(4.14)

CR - \ ИГ • T/PIP/J?™. О

где а - коэффициент, лежащий в интервале 0,2-0,7, Аккумулятор может разряжаться не полностью. Поэтому

существует понятие "глубина разряда" ЭА Ц = C/Cj^, где СНды номинальная емкость ЭА, гарантируемая изготовителем. Количество электричества, расходуемое на заряд Q3, обычно

выше емкости ЭА. Отношение

% = С/03 (4.16)

называется отдачей по емкости или фарадеевским КПД.

Снижение T]f ниже единицы в основном обусловлено неполным разрядом ЭА, побочными процессами и потерями активных веществ.

Аккумулятор может быть заряжен неполностью. Отношение [13 = С0СТ/СИ0Ы называется степенью заряженности, Сост - остаточная разрядная емкость.

Количество энергии, получаемое при разряде ЭА (энергозапас), определяется по уравнению

(4Л7)

Wm = Wp/m,

Очень важными являются значения удельных энергий Э А:

wv = WP/V.

(4.18а)

(4.186)

Удельная энергия уменьшается с увеличением тока разряда Jp или уменьшением времени разряда тр, поэтому удельные энергии относятся либо к определенному значению тр либо к определенномузначению приведенного тока j = Ip/C, где С -емкость ЭА. Количество энергии, расходуемое на заряд ЭА, больше энергозапаса из-за потери емкости и разности зарядного и разрядного напряжений.

Отношение

Емкость зависит от количества активных веществ в ЭА> температуры и тока. Для некоторых ЭА соблюдается эмпирическая зависимость:

194

V = V = " V,C/V3Q3

взывается отдачей по энергии или КПД ЭА.

(4.19)

195<

страница 61
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
home kamin комплекты
Зеркала в детскую комнату Dogtas купить
Jacques Lemans Sports 1-1718A
Блюдо для гарнира овальное Сабина Золотые листья, 22 см

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.02.2017)