Хімічні джерела електричної енергії
До хімічних джерел електричної енергії відносяться гальванічні елементи та акумулятори. У них хімічна енергія окислювально-відновних процесів перетворюється на електричну енергію постійного струму.
Класифікація хімічних джерел.
Не вдаючись у деталі устрою хімічних джерел і хімічних реакцій, що протікають у них, зупинимося на експлуатаційних показниках найбільш поширених їх типів.
Марганцево-цинкові елементи з лужним або сольовим електролітом випускаються промисловістю у двох конструктивних різновидах: стаканчикової (циліндричної) та у вигляді паралелепіпеда або диска (галетної). Вони відрізняються малою вартістю, широким температурним діапазоном та тривалим терміном зберігання.
Ці елементи, як і решта хімічних елементів, разового впливу.
Таблиця вторинних джерел харчування.
Ртутно-цинкові елементи мають високу механічну міцність, малий рівень саморозряду (3-5% на місяць), термін зберігання понад 18 місяців, нешкідливі для обслуговуючого персоналу, але у виробництві застосовуються дуже шкідливі речовини. Вартість цих елементів у 12-17 разів вища, ніж марганцево-цинкових.
Мідно-магнієві елементи через великий саморозряд застосовуються як резервні. Вони наводяться на дію введенням спеціального активатора безпосередньо перед вживанням. Після активації їх термін зберігання менший за добу. Розряд цих елементів супроводжується саморозігріванням, що дозволяє їм працювати за дуже низьких температур, але активація повинна проводитися при позитивній температурі. Вартість таких елементів майже в 20 разів вища, ніж марганцево-цинкові.
Акумуляторивідрізняються від гальванічних елементів тим, що окислювально-відновні процеси в них оборотні. Тому вони придатні для багаторазового використання. Промисловістю випускаються різні типи акумуляторів, які класифікуються за видом електроліту на кислотні та лужні, за матеріалом електродів на свинцеві, кадмієво-нікелеві, срібно-цинкові та ін., за конструкцією на ламельні, безламельні, герметизовані та ін.
Лужні кадмієво-нікелеві ламельні (КН) і безламельні (КБН) акумулятори (відкриті, непроливні та герметизовані) прості в експлуатації, мають термін служби 50-1000 циклів заряд — розряд, мають найвищу механічну міцність з усіх хімічних джерел струму, перевищує 20% за місяць, збереження в залитому стані понад два роки. Ці акумулятори працюють у широкому діапазоні температур із відносно невеликим зниженням питомих показників. Вартість герметичних кадмієво-нікелевих акумуляторів майже в сто разів вища, ніж марганцево-цинкового елемента тієї ж ємності, але більший термін служби знижує вартість джерела живлення з таким акумулятором при тривалій експлуатації.
Срібно-цинкові акумулятори мають найкращі питомі характеристики. Однак вони витримують лише 50-100 циклів перезаряджання. Саморозряд їх становить 5-10% на місяць. Зберігаються без електроліту 5 років, і з електролітом лише 6 місяців.