Химические источники тока

    Рис.3. Разрядные кривые НКА при различных  значениях разрядного тока 

    Форма зарядной кривой для негерметичных  аккумуляторов определяется отрицательным  электродом (рис.4). После восстановления 95% Cd(OH)₂ происходит увеличение (подскок) зарядного напряжения с 1,5 до 1,7В и начинается выделение H₂. В герметичных аккумуляторах подскока нет.

    Рис.4. Зарядные кривые НЖА (1), НКА (2) и герметичного НКА (3) 

    Зарядное  напряжение НЖА на 0,25 В выше, чем  зарядное напряжение НКА, т.к. Fe(OH)₂ восстанавливается с большим перенапряжением, выделение водорода начинается задолго до его полного заряда. Нельзя заряжать НЖА малыми токами (j=0,05), т.к. все электричество будет затрачиваться на выделение водорода.

    Отдача  по емкости: НКА – 70%, НЖА – 60%. Отдача по энергии: НКА – 56%, НЖА – 50%.

    Полный  саморазряд НЖА происходит в течение 3 месяцев, НКА в течение первых двух месяцев разряжаются на 25%, затем  саморазряд составляет  2-3% в месяц.

    Хранить аккумуляторы можно в заряженном или разряженном состоянии. Уход заключается в доливке дистиллированной воды и замене электролита, если концентрация карбонатов в нем превысит 50 г/л. Аккумуляторы работоспособны до температуры -40⁰С. 
 

    НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНЫЕ (НВА) И МЕТАЛЛОГИДРИДНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ 

    Впервые были изобретены в СССР в 1946г. Электрохимическая система данных аккумуляторов:

    (-) H₂ (Ni) | KOH | NiOOH (+).

    Электролитом  является раствор KOH -7 моль/л с добавкой 30-50 г/л LiOH. Электрохимическая реакция, протекающая в аккумуляторе:

              H₂ + 2NiOOH 2Ni(OH)₂                                   (16).

    Емкость НВА 10-60 А^.ч, среднее напряжение разряда 1,22-1,26 В. Ресурс аккумуляторов 1000 циклов, давление 10 МПа. Такие аккумуляторы использовались в космонавтике.

    В настоящее время для хранения водорода используются водородаккумулирующие материалы(сплавы),  например, Ni₅La. Данный интерметаллид может поглощать до 15 г H₂ на 1 кг сплава, что позволяет существенно уменьшить давление. Металлогидридные аккумуляторы работают при  давлении близком к атмосферному. Токообразующая реакция:

    LaNi₅H_x + NiOOH   LaNi₅H_x-1 + Ni(OH)₂              (17).

    Недостаток  таких аккумуляторов – деградация водородаккумулирующего сплава, поскольку  входящий в его состав La характеризуется высокой химической активностью.