По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Сравнительный анализ химических источников тока для их применения в электротранспорте

Чупин Д.П. Омский государственный технический университет, г. Омск

Сегодня большой интерес проявляется к транспортным средствам на электрической тяге и источникам энергии в виде химического источника тока на борту. Рассмотрены никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы и другие аккумуляторы, применяемые на транспорте.

Литература:

1. http://geektimes.ru / post/137276 [Электронный ресурс] (режим доступа: 30.10.2016).

2. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. Учеб. для электротехн. спец. вузов в 2 ч. Ч. 1. - 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1987. - 319 с.

3. Гомянин М. Lada Ellada: легенды «Эллады» на базе «Калины». - Электрон. текстовые дан. - За рулем. – 2014. - № 4.

4. Коровин Н.В., Скундин А.М. Химические источники тока. Справочник. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 740 с.

5. Щетина В.А., Морговский Ю.Я., Центер Б.И., Богомазов Б.А. Электромобиль. Техника и экономика. - Л.: Машиностроение, 1987. - 253 с.

Электрический вид транспорта обладает неоспоримыми плюсами:

• электрические двигатели (ЭД) имеют сравнительно высокий КПД (70-93 %), в сравнении с двигателями внутреннего сгорания (22-42 %) [2];

• ЭД не производят вредных выбросов в атмосферу в месте его нахождения (если пренебречь выбросами при производстве электроэнергии);

• конструкция электромобиля проще ввиду простоты конструкции ЭД и отсутствии потребности в коробке переключения передач (ЭД имеют высокий крутящий момент в широком диапазоне частот вращения вала и могут реверсироваться) и т.п. [5].

Однако электромобили обладают и недостатками, большинство из которых связаны с несовершенством химического источника тока (ХИТ):

• малый запас хода электромобилей на одной зарядке (150400 км);

• длительное время зарядки аккумуляторов электромобиля в сравнении с заправкой топливом;

• снижение емкости ХИТ при низких температурах окружающей среды и, как следствие, сокращается запас хода.

В настоящее время в качестве ХИТ в электромобиле применятся свинцово-кислотные (крайне редко), никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы [5].

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродов в виде свинцовых решеток, ячейки которых заполнены активной массой. В качестве активной массы положительного электрода используют диоксид свинца PbO2, отрицательного – чистый металлический свинец Pb.

Для разделения разноименных электродов используются сепараторы пористые полимерные перегородки.

Электроды находятся в электролите, которым служит водный раствор серной кислоты H2SO4 высокой степени чистоты.

Электрохимический процесс, проходящий в свинцово-кислотном аккумуляторе, описывается общим уравнением (разряд – слева направо):

Согласно уравнению, при разряде аккумулятора на обоих электродах образуется сульфат свинца, а электролит разбавляется водой.

При заряде происходит обратная реакция. Емкость свинцово-кислотного аккумулятора снижается при высоких токах разряда. Так, теоретически удельная емкость диоксида свинца составляет 240мАч/г, свинца – 257 мАч/г. При токе 20-часового разряда емкость диоксида свинца составляет лишь 100 мАч/г, свинца – 110 мАч/г. Серная кислота электролита тоже является расходуемым компонентом. Ее удельная емкость достигает 273 мАч/г [4].

Для Цитирования:
Чупин Д.П., Сравнительный анализ химических источников тока для их применения в электротранспорте. Электроцех. 2018;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: