Хімічні джерела струму, пристрої, що виробляють електричну енергію за рахунок прямого перетворення хімічної енергії окислювально-відновних реакцій. Перші Х. і. т. створені в 19 ст (Вольтів стовп, 1800; елемент Данієла — Якобі, 1836; Лекланше елемент, 1865, і ін.). До 60-х рр. 19 ст Х. і. т. були єдиними джерелами електроенергії для живлення електричних приладів і для лабораторних досліджень. Основу Х. і. т. складають два електроди (один — окислювач, що містить, інший — відновник), що контактують з електролітом. Між електродами встановлюється різниця потенціалів — електрорушійна сила (едс), відповідна вільній енергії окислювально-відновної реакції. Дія Х. і. т. засновано на протіканні при замкнутому зовнішньому ланцюзі просторово розділених процесів: на негативному електроді відновник окислюється, вільні електрони, що утворюються, переходять по зовнішньому ланцюгу (створюючи розрядний струм) до позитивного електроду, де беруть участь в реакції відновлення окислювача.
Залежно від експлуатаційних особливостей і від електрохімічної системи (сукупності реагентів і електроліту) Х. і. т. діляться на гальванічні елементи (зазвичай називаються просто елементами), які, як правило, після витрачення реагентів (після розрядки) стають непрацездатними, і акумулятори, в яких реагенти регенеруються при зарядці — пропусканні струму від зовнішнього джерела (див. Зарядний пристрій ). Таке ділення умовне, т.к. некоториє елементи можуть бути частково заряджені. До важливих і перспективних Х. і. т. відносяться паливні елементи (електрохімічні генератори ), здатні тривало безперервно працювати за рахунок постійного підведення до електродів нових порцій реагентів і відведення продуктів реакції. Конструкція резервних хімічних джерел струму дозволяє зберігати їх в неактивному стані 10—15 років (див. також Джерела струму ).
З початку 20 ст виробництво Х. і. т. безперервно розширюється у зв'язку з розвитком автомобільного транспорту, електротехніки, зростаючим використанням радіоелектронної і ін. апаратури з автономним живленням. Промисловість випускає Х. і. т., в яких переважно використовуються окислювачі Pbo 2 , NIOOH, Mno 2 і ін., відновниками служать Pb, Cd. Zn і ін. метали, а електролітами — водні розчини лугів, кислот або солей (див., наприклад, Свинцевий акумулятор ).
Основні характеристики ряду Х. і. т. приведені в таблиці. Кращі характеристики мають ті, що розробляються Х. і. т. на основі активніших електрохімічних систем. Так, в неводних електролітах (органічних розчинниках, розплавах солей або твердих з'єднаннях з іонною провідністю) як відновники можна застосовувати лужні метали (див. також Расплавниє джерела струму ). Паливні елементи дозволяють використовувати енергоємні рідкі або газоподібні реагенти.
Літ.: Дасоян М. А., Хімічні джерела струму, 2 видавництва, Л., 1969: Романів Ст Ст, Хашев Ю. М., Хімічні джерела струму, М., 1968; Орлів Ст А., Малогабаритні джерела струму, 2 видавництва, М., 1970; Вайнел Д. Ст, Акумуляторні батареї, перло.(переведення) з англ.(англійський), 4 видавництва, М. — Л., 1960; The Primary Battery, ed. G. W. Heise, N. C. Cahoon, v. 1, N. Y. — L., 1971.
Ст С. Багоцкий.
Характеристики хімічних джерел струму
Тип джерела струму
Состоя-
ніє разра-
ботки*
Електрохи-
мічеськая система
Разряд- ноє напря- женіє, в
Питома енергія, вт·ч/кг
Питома потужність, Вт/кг
Інші показники
Номі-
нальная
Макси-
мальная
Гальванічні елементи
Збереження, роки
Марганцеві сольові
А
(+) Mno 2 | Nh 4 Cl, Zncl 2
| Zn(-)
1,5-1,0
20-60
2-5
20
1-3
Марганцеві лужні
А
(+) Mno 2 | KOH
| Nn(-)
1,5-1,1
60-90
5
20
1-3
ртутно-цинкові
А
(+) HGO | KOH
| Zn
1,3-1,1
110-120
2-5
10
3-5
Літієві неводні
Би
(+) (C) | Socl 2,
Lialcl 4 | Li(-)
3,2-2,6
300-450
10-20
50
1-5
Акумулятори
Термін служби, цикли
Свинцеві кислотні
А
(+) Pbo 2 |
H2so 4 | Pb(-)
2,0-1,8
25-40
4
100
300
Кадмієво- і залізо-нікелеві лужні
А
(+) NIOOH |
KOH | Cd,
Fe(-)
1,3-1,0
25-35
4
100
2000
Срібно-цинкові
А
(+) Ag 2 O AGO |
KOH | Zn(-)
1,7-1,4
100-120
10-30
600
100
Никель-цинковиє
Би
(+) NIOOH |
KOH | Zn(-)
1,6-1,4
60
5-10
200
100-300
водневі для Нікелю
Би
(+) NIOOH | KOH |
H 2 (Ni) (-)
1,3-1,1
60
10
40
1000
цинк-повітря
В
(+) O 2 (C) |
KOH | Zn(-)
1,2-1,0
100
5
20
(100)
сірчано-натрієві
В
(+) SNAO•
9al 2 O 3 | Na(-)
2,0-1,8
200
50
200
(1000)
Паливні елементи
Ресурс роботи, ч
воднево-кисневі
Би
(+) O 2 (C,ag) |
KOH |
H 2 (Ni)(-)
0,9-0,8
—
—
30-60
1000-5000
Гидразіно-кисневі
Би
(+) O 2 (C,ag) |
KOH | N 2 H 4 (Ni)(-)
0,9-0,8
—
—
30-60
1000-2000
* A — серійне виробництво, Би — дослідне виробництво, В — у стадії розробки (характеристики очікувані).
Примітка. Характеристики (особливо питома потужність) орієнтування, оскільки дані різних фірм і різних авторів не збігаються.