«Серно-натриевые и хлорно-литиевые аккумуляторы»



Дата22.01.2019
Размер102 Kb.
ТипРеферат

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет

КНИТУ-КАИ им. А.Н.Туполева
Институт Автоматики и Электронного приборостроения

Кафедра Электрооборудования



Реферат на тему:

«Серно-натриевые и хлорно-литиевые аккумуляторы»

Выполнил:

Студент гр.3132: Ходжибекова А.Т.

Принял: Новосельский В.Г.

Казань 2018

Аккумуляторы


Аккумулятор - химический источник тока, в котором энергия химической реакции многократно преобразуется в электрическую и наоборот. Таким образом, аккумулятор, имея возможность преобразовывать химическую энергию в электрическую, способен запасать ее и хранить в течение длительного времени. Заряжаясь, аккумулятор накапливает электрическую энергию, разряжаясь, отдает ее потребителю. 

Первый аккумулятор (прототип современного свинцово-кислотного) был создан в 1860 г. Гастоном Планте и представлял собой две свинцовые полосы, разделенные пористым изолятором и помещенные в раствор серной кислоты. Выполненный по такой схеме единичный аккумуляторный элемент способен обеспечивать напряжение на выходе около 2 вольт. Емкость такого аккумулятора была невелика, и рабочие характеристики достигались только после многократных зарядно-разрядных циклов. Аккумулятор, аналогичный по своей конструкции современному, был создан в 1881 г. Пластины в нем представляли собой пакеты свинцовых решеток с запрессованной в них активной массой - пастой двуокиси свинца. Точно также и в современном свинцово-кислотном аккумуляторе активными веществами являются свинец и двуокись свинца, а электролитом - водный раствор серной кислоты. 


Серно-натриевый аккумулятор
С аккумулятором данного типа связывались наибольшие надежды в разработке источников тока для электромобилей, которые по своим энергетическим и экономическим показателям смогли бы составить конкуренцию двигателю внутреннего сгорания.

Серно-натриевый аккумулятор содержит натриевый и серный электроды , разделённые твёрдым сепаратором из  бетта-глинозёма.

Токообразующая реакция, протекающая при рабочей температуре 300 °С, выражается уравнением


Достоинства:
Высокая удельная энергоёмкость, дешёвые рабочие вещества. Ввиду этого, первоначально на применение таких аккумуляторов в электромобилях возлагались большие надежды.

Недостатки:


Высокая рабочая температура и связанная с этим опасность воспламенения натрия при аварии; ограниченный ресурс (первые до 200 циклов, образцы 400 циклов и более); сложности уплотнения, поддержания необходимой рабочей температуры. Эти недостатки сглаживаются при стационарном применении в аккумуляторах большой ёмкости, что и определяет их область использования.

Параметры




  • Теоретическая удельная энергоёмкость: 795 Вт·ч/кг.

  • Реальная удельная энергоёмкость: около 300—350 Вт·ч/кг.

  • Удельная энергоплотность (Вт·ч/дм³):

  • ЭДС: 2,1 вольта.

  • Рабочая температура: +300…350 °C.

  • Энергетическая эффективность: около 89 %.

Особенности эксплуатации и утилизации


Применяются для энергетического сдвига. Аккумуляторы накапливают энергию, например в ночное время суток, в дневное время энергия используется. Таким образом происходит экономия и перенос использования энергии с периода час пик в период минимального расхода.
Хлорно-литиевый аккумулятор
Литий-хлорный аккумулятор — это вторичный химический источник тока, в  котором в качестве анода используется литий, электролит — растворы солей лития в органических растворителях (либо твердый электролит), катод — газовый хлорный электрод. Отличается значительной удельной энергоемкостью.

Сейчас ученые связывают свои надежды с необычным на первый взгляд аккумулятором, в котором используются гальванические пары сера-натрий и хлор-литий . Металлы – натрий или литий – там расплавлены, их температура достигает нескольких сот градусов. Расплавленный натрий соединяется в аккумуляторе с горячей жидкой серой, а литий взаимодействует с раскаленным газом – хлором. Из-за того, что содержимое таких аккумуляторов при работе нагрето до 300—800 °C, они получили название горячих.

Происходящее внутри горячих аккумуляторов напоминает мифологический ад. Достаточно представить расплавленную серу, в которой варится расплавленный же натрий, тот самый натрий, что и от воды-то загорается и даже взрывается! О хлоре и говорить нечего – это один из наиболее ядовитых газов, чрезвычайно активный даже при комнатной температуре, а что будет при 800 °C! Недаром ученые который уж год бьются над созданием корпуса к этому адскому накопителю – мало какой материал выдерживает такую начинку.

Однако, к чести горячих аккумуляторов, они при низкой своей стоимости развивают плотность энергии примерно в 10 раз бо льшую, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, и плотность мощности у них значительно выше. Если свинцово-кислотные аккумуляторы накапливают в 1 кг своей массы 60—80 кДж энергии, а щелочные – 110, то горячие серно-натриевые – 400—700 кДж.



Хлорно-литиевый аккумулятор, удельная энергоемкость которого еще выше,чем у серно-натриевого. Но у него серьезным недостатком является ядовитость хлора.
Параметры


  • Теоретическая энергоемкость : 2520 Вт/час/кг

  • ЭДС:3,99 Вольта.


Поделитесь с Вашими друзьями:




©zodomed.ru 2024


    Главная страница