admin Аккумулятор — одна из самых важных деталей любого электроприбора и технического устройства. Существуют они в самых разнообразных видах. Первая аккумуляторная батарея была изобретена французским учёным Гастоном Планте, более ста пятидесяти лет назад. Постепенно устройство совершенствовалось, но суть остаётся неизменной и до нашего дня. АКБ бывают самых разных типов: Li—Ion, Ni-MH, Ni-Cd и множество других. Принцип работы у них почти одинаков, но каждый вариант имеет свою особенность.
Аккумуляторные батареи: определение, описание и функции
АКБ — прибор, накапливающий электрическую энергию, когда его подключают к электрической сети. Электричество возникает в результате химической реакции. Это устройство многократного действия, так как имеет способность восстанавливаться. Когда он разрядился — его следует зарядить. Используется он как автономный или резервный источник питания для различного вида устройств.
В автомобильной технике, как правило, устанавливают свинцово-кислотный аккумулятор.
Все составляющие батареи помещены в полипропиленовый корпус. Основа корпуса — ёмкость, которая перегородкой делится на шесть отсеков. Крышка корпуса имеет дренажную систему, которая стравливает давление и отводит газ. На верхней части крышки расположены две клеммы. Это положительные и отрицательные полюса.
Внутри каждого отсека имеется пакет из шестнадцати пластин, отлитых из свинца. Расположены так, чтобы их полярность чередовалась. Восемь пластин — катод, который выходит на положительную клемму, а другие восемь пластин — анод, и он подключён к отрицательному полюсу.
Все свинцовые пластины находятся в электролите, который представляет собой смесь воды и серной кислоты. Плотность смеси 1,28 граммов на кубический сантиметр.
Чтобы не допустить замыкания между электродами расположены пластины, имеющие пористую структуру. Они дают возможность электролиту циркулировать, но в реакцию с ним не вступают.
Отдельным элементом электрода является решётка, выполненная из металлического свинца. Её покрывают реагентом.
Аккумуляторы работают на принципе разности потенциалов электродов. Как только подаётся нагрузка на клеммы, электролит вступает в химическую реакцию с активными элементами электродов. При этом электроны начинают перемещаться, а это и есть электроток.
Какие типы АКБ существуют
Учёные всех стран непрерывно работают над улучшением и придумывают все новые типы аккумуляторов.
Каждая из разновидностей имеет свои плюсы и минусы, но совершенного варианта до сих пор так и не изобретено. Поэтому на каждый конкретный агрегат устанавливают устройство, которое имеет оптимальные параметры.
Свинцовые АКБ
Реагентом в этом типе выступает диоксид свинца и свинец, для электролита применяют смесь, в которую входит вода и серная кислота.
Наибольшее распространение получили стартёрные батареи. Они служат для того, чтобы запустить двигатель автомобиля, а также всю энергетическую систему. За последнее время чаще всего можно встретить аккумуляторные батареи, которым не нужен уход. Основной их недостаток — малая удельная энергия и наработка, они плохо держат заряд, и выделяют водород.
Стационарные АКБ применяют как аварийный источник питания. Как правило, он непрерывно подзаряжается. Это недорогая батарея.
Электрическое снабжение техники, работающей от электричества, осуществляется тяговыми АКБ. В процессе работы они полностью разряжаются, обладают длительным ресурсом и низкой стоимостью.
Для запитки различных электроприборов использую портативные батареи. Они недорогие, работают в большом диапазоне температур. Свинцовые батареи запрещено хранить разряженными и их затруднительно изготовить в компактных габаритах.
Никель-кадмиевые АКБ
Для реагента в этом типе батарей используется гидроксид никеля и кадмий, для электролита применяют раствор КОН.
Ламельные батареи наиболее дешёвые, они очень надёжны и служат долго, правда, у них малая удельная энергия. Безламельные батареи превосходят по параметрам предыдущий тип, но они намного дороже.
Никель-железные АКБ
Кадмий в этих батареях заменён на железо. Они намного дешевле предыдущего варианта, не содержат вредных веществ, прочны и долговечны. Но они быстро самопроизвольно разряжаются, у них низкая энергоотдача. Практически не могут функционировать, если температура опускается ниже десяти градусов.
Никель-металлогидридные АКБ
У этих батарей удельная ёмкость и энергия примерно в два раза больше, чем у кадмиевых. Помимо этого, в них нет токсичного вещества.
Никель-цинковые АКБ
Эти батареи относятся к щелочным. Отрицательный электрод в них выполнен из цинка. Энергоёмкость выше кадмиевых в два раза. Обладают большой мощностью и сравнительно небольшой стоимостью. Отрицательное их качество — низкий рабочий ресурс. Активно используются в компактных аппаратах.
Никель-водородные АКБ
Батареи обладают высокой удельной энергией и большим рабочим ресурсом. Имеют высокий коэффициент саморазрядки, дороги в производстве. Используются в космических технологиях.
Литий-ионные АКБ
Обладают повышенной удельной энергией, большой рабочий ресурс, они работают при минусовых температурах. Это привело к возросшему числу их выпуска. Эти батареи применяют в мобильных аппаратах и другой приборах.
