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