История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
гальванические элементы и аккумуляторы. В дальнейшем преобладающим типом
источников электрического тока стали электромашинные генераторы.
Простейшими гальваническими элементами были элементы с одной жидкостью; к
числу таких элементов принадлежали вольтов столб н-ег° видоизменения -
чашечный элемент Вольты и др. Всем таким генераторам тока были
свойственны недостатки, усложнявшие их примене-ние> а следовательно, и
внедрение практических электротехнических Устройств на базе таких
генераторов. К числу наиболее существенных чедостатков следует отнести:
сравнительно быстрое ослабление действия ^батарей, вызывавшееся, как
позднее было установлено, гальванической поляризацией, малая
энергоемкость, а также неудобство эксплуатации и неприспособленность
батарей для транспортировки.
большинстве гальванических элементов в качестве отрицательного электрода
применялся цинк, большой расход которого определял доро-°визну
генерируемой энергии. Если цинк был недостаточно чистым и ^Держал примеси
(свинец, железо и др.), то при погружении его Раствор серной кислоты
возникали местные токи. Это приводило История энергетической техники.
241
к тому, что даже при разомкнутой внешней/Цепи цинк взаимодействовал с
кислотой и растворялся. Пока не были построены принципиально новые
генераторы электрического тока, ружно было искать возможности каким-либо
путем устранить хотя бы некоторые из перечисленных недостатков. •
Исследования процессов в гальванических элементах привели к открытию
явления гальванической поляризации (А. С. Беккерель, 1826 г.) которое
объяснялось скоплением пузырьков водорода у медного электрода.
Поляризация электродов оказывает сильное влияние на 'Постоянство действия
элемента. Для устранения поляризации были испробованы различные средства:
механическое удаление с медного электрода газа по мере его образования,
придание электроду шероховатой поверхности, чтобы .пузырькам водорода
труднее было приставать, и т. .п. Однако действительно практическое
.решение было достигнуто поглощением водорода в результате химической
реакции, возникшей в элементе при участии второй жидкости, служащей
деполяризатором.
В 1829 г. Беккерель дал принципиальную конструкцию гальванического
элемента с двумя жидкостями: сосуд (разделялся! пористой перегородкой
(например, из слабо обожжен-ной глины) на две части, каждая на которых
(вмещала одну из жидкостей и один электрод. В первых образцах нового
гальванического элемента 'применялись две жидкости: .азотная кислота и
раствор .поташа, а один доз электродов .изготовлялся нз платины. Позднее
Беккерель построил более дешевый 'элемент, в .мотором в одну половину
сосуда был налит (раствор поваренной соля и погружен цинковый электрод, а
в другую половину сосуда, отделенную пористой перегородкой,-(раствор
медного купороса, в который погружался медный электрод. С этого времени
(1829 г.) гальванические элементы с одной жидкостью почти выходят из
употребления. В короткий промежуток времени появился ряд
усовершенствованных конструкций гальванических элементов е двумя
жидкостями. Для придания цинковому электроду большей устойчивости и
устранения вредного действия примесей, могущих содержаться в цинке, было
введено амальгамирование поверхности цинкового электрода.
. Другим направлением в области создания электрохимических источников
тока было построение электрических аккумуляторов, или "вторичных
элементов", как они долгое время назывались.
¦Принципиальная возможность аккумулирования электрической энергии была
установлена еще в начале XIX в., но только в 1854 г. немецкий врач В. И.
Зинстеден открыл способ аккумулирования больших количеств электрической
энергии, наблюдая явление поляризации, отличное от обычной гальванической
поляризации. Это явление заключалось в том, что при пропускании тока
через свинцовые электроды, погруженные в разведенную серную кислоту,
положительный электрод покрывался двуокисью свинца РЬ02. При замыкании
электродов такого элемента накоротко получался сильный ток в течение
более продолжительного времени, чем действовал обычный ток поляризации;
такое явление в цепи наблюдалось до тех пор, пока вся двуокись свинца не
израсходовалась.
В 1859 г. француз Гастон Плаите, по-видимому независимо от Зиш стендена,
наблюдал то же явление и на его основе построил свинцовый аккумулятор.
Очень скоро было установлено, что чем более пористыми будут свинец на
одном электроде н двуокись свинца на другом, те)< больший запас
электрической энергии будет содержать аккумулятор-Эта пористость
достигалась с течением времени продолжительным п0' вторением зарядки и
разряда аккумулятора; только примерно лосЛ?
24§
in
V "iii
ч работы аккумулятора происходило Достаточное формирование его пластин.
Искусственное формирование аккумуляторных пластин было введено в практику
в 80-х годах, и это способствовало значительному улучшению действия
аккумуляторов.
Несмотря на то, что электрохимические источники получили до 70-х годов
