Что такое электро химический генератор?

1

Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

Устройство ТЭ

Топливные элементы — это электрохимические устройства, и у них нет такого жёсткого ограничения на КПД, как у тепловых машин (см. Цикл Карно). Соответственно, они могут иметь очень высокий коэффицент преобразования химической энергии в электрическую.

Принцип разделения потоков топлива и окислителя

Обычно в низкотемпературных топливных элементах используются: водород со стороны анода и кислород на стороне катода (водородный элемент) или метанол и кислород воздуха. В отличие от топливных элементов, одноразовые гальванические элементы содержат твердые реагенты, и когда электрохимическая реакция прекращается, должны быть заменены, электрически перезаряжены,...

0 0
2

В топливном элементе (ТЭ) происходит непосредственно процесс преобразования химической энергии в электрическую, поэтому батарея ТЭ является главной составной частью электрохимического генератора (ЭХГ). Электроды ТЭ при работе не расходуются, к ним непрерывно подводятся окислитель и восстановитель (топливо). На катоде восстанавливается окислитель, на аноде окисляется восстановитель. Для ускорения процессов окисления и восстановления применяют каталитические активные электроды с высокоразвитой поверхностью. Ионным проводником в ТЭ служат либо водные растворы щелочей и кислот, либо расплавленные или твердые электролиты.
Кроме природных видов топлива, таких как углеводороды, в ТЭ могут быть использованы получаемые из них вещества: метанол и водород. Окислителем обычно служит кислород воздуха.
Так как реагенты хранятся вне ТЭ, то эти источники тока не характеризуются разрядной кривой и емкостью.
Батарея ТЭ, системы подвода реагентов, отвода теплоты и продуктов...

0 0
3

1. Общие сведения.

К ЭХП будем относить электрохимические генераторы (ЭХГ), т.е. батареи топливных элементов (ТЭ) со вспомогательными устройствами и химические аккумуляторные батареи. Топливным элементом называется прямой преобразователь химической энергии в электрическую, в котором реакция электрохимического окисления происходит без расхода вещества электродов и электролита. Исходными реагентами служат горючее и окислитель, обладающие запасом энергии химических связей, которая преобразуется в энергию постоянного электрического тока (при получении конечного химического продукта взаимодействия компонентов топлива и выделении некоторого количества тепловой энергии). В обращенном или регенераторном режиме работы ТЭ подведенная к нему электроэнергия преобразуется в химическую энергию реагентов топлива.

Аккумуляторным элементом, входящим в состав химической АБ, называется накопитель электрической энергии при ее превращении в химическую энергию, который осуществляет...

0 0
4
В Объединённом институте высоких температур Российской академии наук разработан прототип электромобиля GEMcar с энергоустановкой на основе воздушно-алюминиевого электрохимического генератора (ВА ЭХГ).

Энергоустановка включает батарею из 44 кассетных элементов. Каждый из них снаружи омывается воздухом, а внутри содержит алюминиевую пластину (анод), вокруг которой циркулирует щелочной электролит. Алюминий постепенно растворяется в щёлочи, образуется его гидроокись. Зарядка ВА ЭХГ производится не электрически, как в случае обычного аккумулятора, а механически: необходимо залить в бак свежий электролит и заменить алюминиевые аноды в кассетах.Как рассказал старший научный сотрудник института, руководитель лаборатории электрохимических установок, предусматривается вторичная переработка отработанного электролита. Поскольку в ходе химической реакции образуется вещество, которое легко превратить в глинозём, а из него на заводах выплавляют алюминий, впоследствии будет возможно замкнуть...

0 0
5

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2050643

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Имя изобретателя: Бризицкий О.Ф.; Давыдов И.В.; Новицкий Е.З.; Терентьев В.Я.; Шеин И.Г.
Имя патентообладателя: Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1993.07.06

Использование: в малогабаритных транспортабельных электрохимических генераторах на основе топливных элементов с расплавленным карбонатным электролитом. Сущность изобретения: генератор содержит батарею топливных элементов 1, устройство 2 подготовки и подачи топлива, теплоизолирующий корпус 3, радиационный кожух 4, профилированный экран 5, первую и вторую горелки 6 и 7, газоход 8, устройство 9 поджига газа, арматуру и трубопроводы 10, винтовую вставку 11, сквозной коаксиальный канал 12. Батарея топливных элементов 1 вместе с устройством 2 подготовки и подачи топлива, выполненного в виде конвертора, размещены внутри...

0 0
6
Введение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат.

Дисциплина: «Общая энергетика»

Тема: «Электрохимические генераторы»

Выполнил:

ст. гр. ЭЛС 108

Дудик А.В.

Принял:

Харлап А.В.

Владимир 2009


Содержание:

1. Введение …………………………………………………………………………….. 3

2. Электрохимические генераторы …………………………………………………… 4

2.1 Кислород-водородные генераторы и топливные элементы ………………….... 7

2.2. Автономные энергоустановки на топливных элементах ……………………. 10

3. Топливные элементы в России …………………………………………………… 15

4. Перспективность электрохимии …………………………………………………. 22

Список использованной литературы ………………………………………………. 24


1. Введение.

Создание топливных элементов — одна из больших научно-технических проблем нашего времени; ею занимаются...

0 0
7
Электрохимические Генераторы.
Топливные Элементы.

Тема — Электрохимические Генераторы. Топливные Элементы. Основные Сведения.


Топливный элемент (ТЭ) — является электрохимическим устройством, что способен по средствам химических реакций переделывать энергию топлива в электрическую энергию, не применяя при этом ряд иных преобразований (механическое, тепловое и прочее, что протекают с большими энергопотерями). У топливных элементов КПД (коэффициент полезного действия) намного выше (около 90%), если сравнивать с распространёнными способами производства электрической энергии. Первые топливные элементы были открыты еще в 1839 году таким учёным, как сэр Вильям Гров. При изучении электролиза воды, выключив электропитание от электролитической ванны, учёный обнаружил, что электроды внезапно начали быстро поглощать имеющийся газ и в результате пошёл процесс выработки электрического тока. Это и было началом последующих изучений этого явления.


Топливный...

0 0
8

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2290724

Имя изобретателя: Воронцов Владимир Викторович (RU); Голов Валерий Сергеевич (RU); Никитин Вячеслав Алексеевич (RU); Перфильев Лев Алексеевич (RU); Рытов Александр Викторович (RU); Старостин Александр Николаевич (RU); Худяков Сергей Андреевич (RU); Чернов Сергей Вениаминович
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Адрес для переписки: 141070, Московская обл., г. Королев, ул. Ленина, 4а, ОАО "РКК "Энергия" им. С.П. Королева", отдел интеллектуальной собственности
Дата начала действия патента: 2005.03.09

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области энергетики и может использоваться в стационарных и мобильных энергоустановках, работающих на водородно-кислородных (воздушных) электрохимических генераторах. Техническим результатом изобретения является повышение КПД электрохимического генератора...

0 0
9
Описание: Излагаются основные проблемы теории и применения, возникающие в процессе исследования и конструирования электрохимических генераторов (ЭХГ). Рассматриваются термодинамика процессов, нeкoторые вопросы кинетики, дается описание реальных схем и трактов, обеспечивающих электротепломассообмен на электродах, описание самих электродов и других элементов структуры ЭХГ, рассматриваются особенности построения схем, специфика конструирования и испытаний ЭХГ. Рассчитана на специалистов, работающих в области прямого преобразования энергии. Оглавление: Предисловие
Введение
Глава первая. Общие понятия об электрохимическом генераторе
1.1. Основные процессы в топливном элементе [8]
1.2. Основные инженерные проблемы создания ЭХГ [11]
1.3. Классификация ЭХГ [18]
1.4. Возможные области применения ЭХГ и некоторые оценки перспектив
Глава вторая. Термодинамика процессов и некоторые вопросы кинетики
2.1. Основные элементы химической...
0 0
10

Для умелых рук

Это устройство демонстрирует превращение механической энергии в электрическую.
В начале 20 века известный русский электрохимик профессор В. А. Кистяковский проводил интересные опыты с прибором, который он называл «Дышащий элемент».
Это был герметично закрытый сосуд с двумя медными электродами, наполненный раствором цианида калия.

Кистяковский заметил, что если сосуд попеременно наклонять то в одну, то в другую сторону и таким образом изменять площадь погружения каждого из электродов, то в получившейся среде возникает электрический ток.
Явление это профессор Кистяковский назвал электрохимическим. Так благодаря созданному им прибору с загадочным названием «Дышащий элемент» ученый зафиксировал превращение механической энергии (перемещение жидкости относительно электродов) в электрическую.
Механизм возникновения этого явления в электрохимической среде (или, как говорил Кистяковский, системе) довольно сложен и сегодня еще...

0 0
11

Электрохимический генератор

Cтраница 3

При конструировании электрохимических генераторов - топливных элементов - применяются электроды с пористой структурой....

0 0
12
2. Устройство и принцип действия

Во всяком ЭХГ имеются два электрода (положительный и отрицательный) и химическое вещество, называемое электролитом, в которое погружены эти электроды. В ЭХГ с наливными элементами используется жидкий электролит, а в сухих ЭХГ - пастообразный. В ЭХГ обоих типов должно быть достаточно жидкости для протекания химической реакции.

ЭХГ вырабатывают энергию из химической реакции. Реакция протекает с потреблением активных материалов внутри элемента. Когда такие материалы расходуются полностью, ЭХГ теряет способность давать электрический ток.

Химические источники тока делятся на первичные и вторичные. Первичные источники не перезаряжаются, т.е. израсходованные активные материалы в них не могут быть регенерированы или заменены, и батарею электропитания приходится выбрасывать. Вторичная (аккумуляторная) батарея может быть перезаряжена. Израсходованные активные материалы в ней могут быть регенерированы, и такая батарея электропитания допускает...

0 0
13

Использование: в малогабаритных транспортабельных электрохимических генераторах на основе топливных элементов с расплавленным карбонатным электролитом. Сущность изобретения: генератор содержит батарею топливных элементов 1, устройство 2 подготовки и подачи топлива, теплоизолирующий корпус 3, радиационный кожух 4, профилированный экран 5, первую и вторую горелки 6 и 7, газоход 8, устройство 9 поджига газа, арматуру и трубопроводы 10, винтовую вставку 11, сквозной коаксиальный канал 12. Батарея топливных элементов 1 вместе с устройством 2 подготовки и подачи топлива, выполненного в виде конвертора, размещены внутри радиационного кожуха 4. Внутри теплоизолирующего корпуса 3 установлены экран 5, служащий дном радиационного кожуха, и нагревательное устройство, выполненное в виде двух горелок 6, 7, расположенных соосно одна над другой и ориентированных выходными соплами встречно. Тепло от горелок аккумулируется экраном 5 и стенками радиационного кожуха 4, экран и стенки служат вторичным...

0 0