ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ
ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ
М. А. Дасоян, В. В. Новодережкин, Ф. Ф. Томашевский
V Проводники электрического тока делятся по своему агрегатному состоянию на три группы: твердые (металлы и сплавы), жидкие (растворы) и газообразные. Из них для аккумуляторов важное значение имеют лишь металлические и жидкостные проводники.
Металлы, как правило, являются наилучшими проводниками тока. Отличительные особенности металлических проводников (проводников первого рода) следующие:
Процесс прохождения электрического тока через проводники первого рода не сопровождается переносом вещества;
Сопротивление проводников первого рода возрастает с повышением температуры,, т. е. температурный коэффициент сопротивления положителен.
Проводимость металлов обусловлена движением «свободных» электронов, образующих так называемый электронный газ в металле. По этой причине металлическую проводимость часто называют электронной проводимостью.
Электроны в металлическом проводнике под действием разности потенциалов двигаются направленно: от отрицательного полюса внешнего источника тока к положительному.
В процессе движения электроны сталкиваются с положительно заряженными ионами металла, находящимися в узлах кристаллической решетки. Столкновения вызывают потерю части энергии, приобретенной электронами под действием приложенной разности потенциалов. Эта часть электрической энергии переходит в тепловую, обусловливая нагрев проводника. Электронной, или металлической, проводимостью обладают все металлы и металлические сплавы, углерод (графит, уголь), а также некоторые окислы и соли. Наилучшей проводимостью из металлов обладают серебро и медь.
Электропроводность проводников второго рода обусловлена движением ионов, которые являются в этом случае единственными носителями электричества.
К проводникам второго рода относятся водные растворы кислот, солей и оснований (щелочей), имеющие широкое применение в химических источниках тока и других областях прикладной электрохимии.
Эти вещества, называемые электролитами, при растворении в воде распадаются на положительные и отрицательные ионы, движение которых под действием приложенной разности потенциалов и обусловливает возможность прохождения тока через растворы.
Проводники второго рода отличаются следующими особенностями:
Прохождение тока через растворы сопровождается переносом вещества: положительно заряженные частицы — катионы двигаются к отрицательному полюсу источника тока, а отрицательно заряженные частицы — анионы — в противоположном направлении, т. е. к положительному полюсу источника тока;
Заряженные частицы разряжаются на соответствующих полюсах источника тока и выделяют продукты, которые часто можно непосредственно наблюдать;
Сопротивление проводников второго рода с повышением температуры уменьшается.
Проводимость электролитов можно охарактеризовать как ионную проводимость.