Acumulatoare electrice

Acumulatoare electrice

In afara pilelor electrice, se construiesc, pe acelasi principiu - al campului imprimat galvanic, respectiv al potentialelor galvanice (sau de electrod) si surse reversibile de energie electrica, numite acumulatoare. Aceste surse au rezistente interne foarte mici, curenti mari si au avantajul fata de pile ca pot inmagazina energie electrica printr-un proces electrochimic (surse reversibile/se pot reincarca).

In practica, se utilizeaza doua tipuri de acumulatoare: acumulatoare acide (cu Pb); acumulatoare alcaline (bazice). Acumulatoarele cu Pb au ambii electrozi confectionati din placi de Pb, in forma de gratii, cel pozitiv avand in alveole o pasta pe baza de Pb O₂, iar cel negativ Pb poros. Electrolitul este o solutie diluata de H₂SO₄. Tensiunea de lucru a acumulatorului este de 2 V pe element, iar randamentul acumulatorului de 85-90%. Acumulatorul cu Pb este greu, slab rezistent mecanic, emana vapori vatamatori si nu rezista la scurtcircuit.

Acumulatoarele alcaline au cei doi electrozi metalici scufundati intr-o solutie alcalina. De exemplu, acumulatorul Ni-Fe are electrodul pozitiv sub forma unui gratar din otel nichelat incarcat cu NiOH₃, iar cel negativ - dintr-un gratar de otel, de asemenea, nichelat. Solutia este constituita din hidrat de potasiu (KOH).

Tensiunea de lucru a acumulatorului este de 1,45V pe element, iar randamentul acestuia de 52-55%. Capacul acumulatorului este de regula sudat.

Desi are caracteristici electrice mai slabe in raport cu acumulatorul cu Pb, cel alcalin este mai usor, rezistent mecanic, nu emana vapori vatamatori si suporta mult mai bine scurtcircuitele.

O caracteristica energetica specifica unui acumulator electric este capacitatea acestuia, in Ah (amper-ore). Capacitatea unui acumulator cu Pb arata curentul pe care il poate furniza un acumulator in regim continuu de descarcare, timp de 10 ore, durata in care se presupune ca descarcarea acumulatorului este completa.

Evident, la o aceeasi capacitate, dar la un curent de descarcare mai redus, durata de utilizare a unui acumulator creste. La acumulatoarele alcaline timpul de incarcare completa este de 5 ore.

4. La contactul a doua metale diferite, aflate la aceeasi temperatura si fara a fi supuse vreunui agent exterior (camp, radiatii) apare un camp electric imprimat voltaic (de contact), depinzand de natura metalelor si de temperatura (fig. 4.2.12).

Campurile electrice care se produc la contactul celor doua conductoare sunt vizibile in fig. 4.2.13, unde zona de contact este marita exagerat, in scopul explicarii fenomenului. Conductorii metalici pot fi ordonati intr-un sir, astfel ca orice metal din sir adus in contact cu un metal precedent se incarca pozitiv, iar cu unul urmator, se incarca negativ. Se recomanda a se tine seama de aceste potentiale la imbinarea mecanica a doua metale diferite, care poate duce la degradarea (prin curentii de circulatie in contact) acestei imbinari si, astfel, la defectiuni sau chiar la accidente.

De mentionat insa faptul ca, in conformitate cu teorema potentialului electric stationar, t.e.m. totala este nula de-a lungul unui conductor inchis, format prin punerea in contact a mai multor metale diferite, aflate la aceeasi temperatura:

Explicatie fizica: pe baza celui de-al doilea principiu al termodinamicii este imposibil de a produce lucru mecanic intr-un proces ciclic, la aceeasi temperatura.

Ca urmare, un astfel de circuit nu constituie o sursa de curent.