Химические системы аккумулирования энергии

Химические системы аккумулирования энергии предполагают ее накопление в форме энергии связи электронов с ядрами в атомах или связи атомов в молекулах. Пример механизма химического аккумулирования энергии - реакция, протекающая у электродов электрических батарей - электрохимических аккумуляторов.

Электрическая батарея – комбинация включенных параллельно или последовательно двух и более электрохимических элементов. Она заряжается путем питания от внешнего источника электрической энергией, которая в электрохимических элементах преобразуется в химическую энергию, а при подключении на внешнюю нагрузку (потребителя) снова выдает электрическую энергию. Таким образом, электрохимический аккумулятор работает в режиме «заряд-разряд».

Наиболее распространенным на сегодняшний день типом аккумуляторов является свинцово-кислотный аккумулятор, принципиальная схема электрохимического элемента которого представлена на Рис. 31.

Рис.31.Принципиальная схема электрохимического элемента

В электролит – слабо концентрированную серную кислоту погружены анод из пористого свинца Рb, служащий топливом и отдающий электроны, и катод – набор сеток, заполненных перекисью свинца , на котором происходит восстановление (поглощение) электронов с веществом-окислителем. Реакции, протекающие в электрохимическом элементе в режиме разряда при подключении на внешнюю нагрузку, имеют вид:

на аноде – ,

на катоде – .

Аккумулятор работает до тех пор, пока оба электрода не покроются сульфатом свинца , а его восстановление осуществляется зарядкой путем подключения к внеш­нему источнику напряжения [58].