Micha³ Œwier ewski Chemiczne Ÿród³a pr¹du elektrycznego

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Micha³ Œwier ewski Chemiczne Ÿród³a pr¹du elektrycznego"

Joanna Szczepańska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Micha³ Œwier ewski Chemiczne Ÿród³a pr¹du elektrycznego Kwiecieñ 2013

2 PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Chemiczne Ÿród³a pr¹du elektrycznego Autor: Micha³ Œwier ewski Recenzent: Tomasz Radziewicz Tekst dostarczono w kwietniu 2013 r. Od Wydawcy Rozwój elektroniki u ytkowej i profesjonalne i stale zwiêkszaj¹ca siê liczba jej u ytkowników oraz elektroniki i automatyki elektroenergetycznej, np. UPSów, przemienników czêstotliwoœci, spowodowa³ zapotrzebowanie na bardzo wydajne i niezawodne przenoœne Ÿród³a energii, charakteryzuj¹ce siê du ¹ trwa³oœci¹ i wysok¹ gêstoœci¹ energii. Roœnie te zapotrzebowanie na Ÿród³a energii dla szybko rozwijaj¹cej siê grupy nowych odbiorników, pojazdów elektrycznych i hybrydowych. Wszystkie te potrzeby s¹ zaspokajane przez chemiczne Ÿród³a energii elektrycznej, od pojedynczych paluszkowych baterii i akumulatorów powszechnie stosowanych w elektronice u ytkowej przez akumulatory rozruchowe w samochodach, po akumulatory du ej mocy trakcyjne do pojazdów elektrycznych i baterie akumulatorów stacjonarnych przeznaczone do celów przemys³owych i energetycznych. Chemiczne Ÿród³a pr¹du i powszechnoœæ ich u ytkowania stwarzaj¹ powa ne zagro enie ska enia œrodowiska naturalnego przez pierwiastki i ich zwi¹zki wystêpuj¹ce w ogniwach galwanicznych. Du e zagro enie œrodowiska i zdrowia powoduj¹ zw³aszcza metale ciê kie zawarte w ogniwach zarówno pierwotnych, jak i wtórnych. Dlatego te, baterie po zu yciu staj¹ siê odpadem niebezpiecznym i wymagane jest ich specyficzne traktowanie i w nastêpstwie recykling. Zawartoœæ w materia³ach elktrod ogniw takich pierwiastków i ich zwi¹zków, jak kadm, rtêæ, o³ów jest ograniczona restrykcyjnymi normami do niezbêdnego minimum ale mimo to musz¹ one byæ po zu yciu w odpowiedni sposób przechowywane i neutralizowane. W publikacji przywo³ano najwa niejsze przepisy i regulacje zwi¹zane z u ytkowaniem i bezpiecznym utylizowaniem nowoczesnych ogniw i baterii. Wydawnictwo dotowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy szego Copyright by: COSiW SEP Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie Utwór w ca³oœci ani we fragmentach nie mo e byæ powielany, ani rozpowszechniany za pomoc¹ urz¹dzeñ elektronicznych, mechanicznych, kopiuj¹cych, nagrywaj¹cych i innych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Miesiêcznik INPE Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych Rok wyd. XVI Podrêcznik INPE dla Elektryków Zeszyty monotematyczne (bezp³atny dodatek dla prenumeratorów miesiêcznika) ISSN Wydawca i Redakcja: SEP COSiW w Warszawie, Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie, ul. Czapliniecka 44, Be³chatów, tel , fax , redinpe@neostrada.pl Adres dla korespondencji: ul. Kalinowa 5, Be³chatów Kierownik ZW Redaktor Naczelny: Tadeusz Malinowski tel , kom Z-ca Redaktora Naczelnego: Jan Strojny tel Biuro i Ksiêgowoœæ: Ma³gorzata Filipiak, tel , kom Sk³ad komputerowy: KON Tekst Kraków, Druk: Leyko Kraków Nak³ad: do 5500 egz. 2 Podręcznik

3 SPIS TREŒCI 1. Wstêp 6 2. Pojêcia i definicje u yte w opracowaniu 7 3. Ogniwa galwaniczne Wprowadzenie Podzia³ i oznakowanie ogniw galwanicznych Rezystancja wewnêtrzna ogniwa Energia zmagazynowana w ogniwie Pojemnoœæ elektryczna ogniwa ¹czenie ogniw w baterie Ogniwa pierwotne (ogniwa I rodzaju) Ogniwo Leclanchégo Ogniwa cynkowo-manganowe z elektrolitem chlorkowym Ogniwa cynkowo-manganowe z elektrolitem alkalicznym Ogniwa cynkowo-powietrzne z elektrolitem alkalicznym Ogniwa cynk-tlenek srebra Ogniwa cynkowo- rtêciowe (cynk-tlenek rtêci) Ogniwa litowe Ogniwa litowe z nierozpuszczalnymi katodami Ogniwa litowe z rozpuszczalnymi katodami Ogniwa litowe z ciek³ymi katodami Ogniwa lit-dwutlenek manganu Podsumowanie Wskazówki eksploatacyjne Ogniwa odwracalne (ogniwa II rodzaju) akumulatory Najwa niejsze rodzaje akumulatorów Akumulatory niklowo-kadmowe Ni-Cd Akumulatory niklowo-wodorkowe Ni-MH Akumulatory litowe Akumulatory litowe ze sta³ymi elektrodami i ciek³ym elektrolitem Akumulatory litowo-jonowe 40 3

4 Akumulatory litowo-polimerowe Akumulatory litowo-siarkowe Li-S Akumulatory litowo-manganowe Li-Mn 2 O Akumulatory litowo-zelazowo-fosforanowe Akumulatory cynkowo-powietrzne Akumulatory wysokotemperaturowe Akumulatory o³owiowo-kwasowe Dzia³anie i budowa Akumulatory o³owiowo-kwasowe WRLA i AGM Zasady instalowania akumulatorów Pomieszczenia i obudowy Zapobieganie wybuchowi Wymagania dotycz¹ce wentylacji Pomiary i detektory wodoru Akumulatory w technologii WRLA i AGM Ochrona przed pora eniem pr¹dem elektrycznym Monta baterii akumulatorów Eksploatacja baterii akumulatorów adowanie i roz³adowywanie akumulatorów Temperatura pracy Przegl¹dy okresowe Bezpieczeñstwo pracy Zagro enia œrodowiska i ludzi Recykling baterii 90 Literatura 91 4 Podręcznik

5 Chemiczne Ÿród³a pr¹du STRESZCZENIE Opracowanie przedstawia zasady dzia³ania i budowy chemicznych Ÿróde³ pr¹du elektrycznego. Nabieraj¹ one coraz wiêkszego znaczenia w zwi¹zku z rozwojem elektroniki u ytkowej, np. laptopów, aparatów komórkowych, tabletów, fotograficznych aparatów cyfrowych oraz elektroniki energetycznej, np. UPSów, czy przemienników czêstotliwoœci. W pocz¹tkowych rozdzia³ach opisano zasadê dzia³ania i budowê oraz przeznaczenie ró nego rodzaju ogniw pierwszego rodzaju czyli nie³adowalnych. W dalszych rozdzia³ach s¹ opisane ogniwa drugiego rodzaju ³adowalne, czyli akumulatory. Wiele miejsca poœwiêcono ogniwom najnowszej generacji opartych na nowych materia³ach elektrodowych zw³aszcza na licie i jego zwi¹zkach. Opisano dzia³anie i budowê wci¹ najpopularniejszych akumulatorów kwasowo-o³owiowych w wykonaniu z elektrolitem p³ynnym oraz w technologiach VRLA i AGM. Opisano zasady instalowania i eksploatacji akumulatorów kwasowych oraz urzadzenie akumulatorni. Na zakoñczenie opisano wp³yw pierwiastków i ich zwi¹zków stosowanych w ogniwach na ska enie œrodowiska naturalnego oraz zagadnienia utylizacji baterii i akumulatorów. Problematyka jest przedstawiona w oparciu o krajow¹ literaturê techniczn¹, akty prawne, normy i materia³y firmowe z uwzglêdnieniem prawodawstwa UE. Chemical sources of electricity ABSTRACT This book presents the principles of chemical sources of electricity. The first chapter is devoted to the principles of functioning of noncharging galvanic cells as well as their constructions, selections and maintenance. The subsequent chapters cover the issues of constructions, charging, discharging and maintenance of rechargeable batteries (accumulators). The author also reviews protection from electric shock and explosions in hazardous atmospheres composed of air and hydrogen. The final chapter gives the information on utilizing the disposed galvanic cells and accumulators. All issues are presented on the basis of Polish terminology and literature, official recommendations and standards and take into account, the corresponding EU regulations. 5

Podobne dokumenty

Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych wybuchem

Micha³ Œwier ewski Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych wybuchem Kwiecieñ 2012 PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych