Die elektrochemische Stromquellen

Bis etwa 1870 am häufigsten Stromquellen elektrochemische sind, t. E. Galvanische Zellen und Batterien. In Zukunft werden die vorherrschende Art der elektrischen Stromquellen Generatoren für Elektromotoren.

Die einfachsten elektrochemischen Zellen wurden Elemente mit einer Flüssigkeit; Unter diesen Elementen gehörten voltaischen pile und seine Modifikationen . - Die Becherelement Volta usw. Alle derartigen Stromgeneratoren waren eigentümlichen Nachteile, die ihre Verwendung erschweren und somit die praktische Umsetzung der elektrischen Geräte auf der Basis solcher Generatoren.

Zu den wichtigsten Mängel sind: eine relativ schnelle Abschwächung der Wirkung von Batterien verursacht, wie später offenbart wurde, galvanische Polarisation, niedriger Energieverbrauch, sowie den Betrieb der Unannehmlichkeiten und Unbrauchbarkeit von Batterien für den Transport.

In den meisten elektrochemischen Zellen als negative Zinkelektrode verwendet wurde, wurde eine große Strömungsrate, die die hohen Kosten der Energieerzeugung definiert. Wenn genügend Zink sauber war und erzielte Verunreinigungen (Blei, Eisen, etc.), dann ist es in einer Schwefelsäurelösung getaucht erschien lokale Strömungen. Dies führte dazu, dass auch bei einem offenen externen Schaltung Zink mit Säure umgesetzt und gelöst.

Zwar nicht ganz neue Stromerzeuger gebaut wurde, war es notwendig, nach Möglichkeiten, in irgendeiner Weise zu sehen zumindest einige dieser Nachteile zu beseitigen.

Forschungsprozesse in galvanischen Zellen führte zu der Entdeckung der galvanischen Polarisation (A. Becquerel 1826), die die Ansammlung von Wasserstoffblasen an der Kupferelektrode erklärt.

Die Polarisation der Elektroden hat einen starken Einfluß auf die Konstanz des Aktionselements. Um die Polarisation zu beseitigen wurden verschiedene Mittel versucht: die mechanische Entfernung einer Kupferelektrode Gas, wie es erzeugt wird, eine rauhe Oberfläche Elektrode Wasserstoffblasen geben waren schwer zu halten, und so weiter ..

Jedoch wirklich praktische Lösung der Wasserstoffabsorption durch eine chemische Reaktion erreicht wurde, trat in der Zelle mit Hilfe der zweiten Flüssigkeit dient Depolarisator.

. 1829 g Becquerel gab schematische Struktur der elektrochemischen Zelle mit zwei Flüssigkeiten: ein Gefäß (durch ein poröses Septum unterteilt (z.B. leicht gebranntem Ton) in zwei Teile, die jeweils in dem eine der Flüssigkeiten untergebracht ist und eine Elektrode.

Die ersten Muster einer neuen elektrochemischen Zelle verwendet, um zwei Flüssigkeiten: Salpetersäure, Kaliumcarbonatlösung, und eine Dosis der Elektroden wurde aus Platin.

Später gebaut Becquerel billiger Element, in dem eine Hälfte des Behälters gegossen Salzlösung und die Zinkelektrode eingetaucht ist, eine Aufnahme in der anderen Hälfte, die durch eine poröse Scheidewand getrennt sind, - Kupfersulfatlösung, in der die Kupferelektrode eingetaucht ist.

Seit dieser Zeit (1829) galvanischen Zellen mit einer Flüssigkeit ist fast außer Gebrauch. In kurzer Zeit, eine Reihe von fortschrittlichen Designs von galvanischen Zellen mit zwei Flüssigkeiten. Zu der Zinkelektrode eine größere Stabilität zu machen und schädlichen Wirkungen der Verunreinigungen zu beseitigen, die in Zink enthalten sein können, wurde Amalgamierung der Zinkelektrodenoberfläche eingeführt.

Eine andere Richtung auf dem Gebiet der elektrochemischen Energiequellen war elektrischen Batterien zu bauen, oder "sekundäre Elemente", wie sie für eine lange Zeit genannt wurden.

Die theoretische Möglichkeit , dass der elektrische Energiespeicher wurde zu Beginn des Jahrhunderts XIX installiert., Aber 1854 der deutschen Arzt Zinsteden VI eröffnet den Weg zur Ansammlung großer Mengen elektrischer Energie , die durch das Phänomen der Polarisation, verschieden von der herkömmlichen galvanischen Polarisation beobachtet wird .

Dieses Phänomen besteht darin, dass, wenn Strom durch die Zuleitungselektroden eingetaucht in verdünnter Schwefelsäure geleitet wird, wird die positive Elektrode mit Bleidioxid bedeckt. Mit der Schließung der Elektrode kurzgeschlossen Element empfängt einen starken Strom für eine längere Zeit als üblich beaufschlagt Polarisationsstrom; Ein solches Phänomen wurde in der Kette, solange die gesamte Bleidioxid verbraucht wird beobachtet.

Im Jahr 1859 stellte der Franzose Gaston Plante, scheinbar unabhängig von Zinstendena, das gleiche Phänomen und die Bleibatterie auf seiner Grundlage errichtet. Es wurde bald festgestellt, dass die poröseren Willen auf einer Elektrodenleitung und Bleidioxid auf der anderen, desto größer ist die elektrische Energieversorgung eine Batterie enthält. Diese Porosität wird im Laufe der Zeit erreicht, indem der Ladezeit und lange Batterieentladung zu wiederholen; Erst nach etwa 500 Stunden Akkulaufzeit passiert ausreichende Bildung seiner Platte.

Künstliche Bildung von Batterieplatten wurden in der Praxis in den 80er Jahren gelegt, und dies trug zu einer deutlichen Verbesserung der Batterie Aktion.

Quelle: A. Veselovsky, YA Shneiberg Geschichte von elektrischen Essays . Schulausgabe. M:. MEI Publishing, 1993.