Сухие элементы применяются при малых токах и прерывистых режимах работы. Поэтому такие элементы широко используются в телефонных аппаратах, игрушках, системах сигнализации и др.
Электрохимические аккумуляторы (ЭА) представляют собой вторичные (перезаряжаемые) химические источники тока, работающие на основе электрохимических систем, в которых материалы, образовавшиеся в процессе разряда, могут быть при заряде превращены в первоначальные активные материалы.
В аккумуляторах под действием внешнего источника тока накапливается (аккумулируется) химическая энергия, которая затем переходит в электрическую энергию. Процессы накопления химической энергии получили название заряда аккумулятора, процессы превращения химической энергии в электрическую - разряда аккумулятора. Таким образом, ЭА - это ГЭ, которые можно полностью регенерировать, пропуская через них электрический ток и затрачивая энергию. При заряде аккумулятор работает как электролизер, при разряде - как гальванический элемент. Как и другие ХИТ ЭА обычно соединяют в батареи. Так как в ЭА происходит многократное превращение химической энергии в электрическую и наоборот, токообразующая реакция и процессы на электродах должны быть обратимыми. В табл. 4 даны характеристики важнейших аккумуляторов, которыми располагает современная техника.
Топливный элемент (ТЭ) – это первичный (не перезаряжаемый) источник тока, в котором электрическая энергия непосредственно образуется за счет реакции между топливом (восстановителем) и окислителем.
В отличие от гальванических элементов реагенты в топливных элементах не совмещены с электродами, а хранятся отдельно и подводятся к ним по мере протекания химических реакций. Сами электроды в реакцию не вступают, но являются катализаторами этих реакций. Их функция - отбор электронов от восстановителя и передача их окислителю. Топливный элемент - это ХИТ длительного пользования. Удельная энергия ТЭ значительно выше, чем у гальванических элементов. В топливных элементах используют жидкие или газообразные восстановители - водород, гидразин, метанол, углеводороды и окислители - кислород, пероксид водорода. В топливных элементах протекает реакция окисления топлива, в итоге образуются электроэнергия, продукты окисления топлива и теплота:
топливо + окислитель = электроэнергия + продукты окисления топлива + Q