Сагбел

 

 

Электри́ческий аккумуля́тор - химический источник тока многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования.

Принцип действия аккумулятора основан на обратимости химической реакции.

Работоспособность аккумулятора может быть восстановлена путём заряда, то есть пропусканием электрич еского тока в направлении, обратном направлению тока при разряде.

Несколько аккумуляторов, объединенных в одну электрическую цепь, составляют аккуму ля́торную батаре́ю.

Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называется зарядной ёмкостью, или просто ёмкостью. Ёмкость аккумулятора - это заря д, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения.

Электрические и эксплуатационные характеристики аккумулятора зависят от материала электродов и состава электролита. Сейчас наиболее распространены следующие аккумуляторы:

 

Тип	Область применения
свинцов о-кислотные (Lead Acid)	тролле йбусы, трамваи, автомобили, мотоциклы, электропогрузчики, штабелеры, электротягачи, аварийное электроснабжение, источники бесперебойного питания
никель-кадмиевые (NiCd)	замена стандартного гальванического элемента, строительные электроинструменты, троллейбусы.
никель-металл-гидридные (NiMH)	замена стандартного гальванического элемента, электромобили
литий-ионные (Li‑ion)	мобильные устройства, строительные электроинструменты, электромобили
литий-полимерные (Li‑pol)	мобильные устройства, электромобили
никель-цинковые (NiZn)	замена стандартного гальванического элемента

 

 

 

Стартерные аккумуляторы

 

Свинцово-кислотный аккумулятор — наиболее распространенный на сегодняшний день тип аккумуляторов, изобретен в 1859 году французским физиком Гастоном Планте. Основные области применения: аккумуляторные батареи в автомобильном транспорте, аварийные источники электроэнергии.

По мере исчерпания химической энергии напряжение и ток падают, аккумулятор перестаёт действовать. Зарядить аккумулятор (батарею аккумуляторов) можно от любого источника постоянного тока с бо́льшим напряжением при ограничении тока. Стандартным считается зарядный ток (в ампе рах) в 1/10 номинальной ёмкости аккумулятора (в ампер*ч асах).

Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из электродов (положительных и отрицательных) и разделительных изоляторов (сепараторов), которые погружены в электролит. Электроды представляют собой свинцовые решётки. У положительных активным веществом является перекись свинца (PbO₂), у отрицательных активным веществом является губчатый свинец.

На самом деле электроды выполнены не из чистого свинца, а из сплава с добавлением сурьмы в количестве 1-2 % для повышения прочности и примесей. Иногда в качестве легирующего компонента используются соли кальция, в обеих пластинах, или только в положительных. Применение солей кальция вносит не только положительные но и много отрицательных моментов в эксплуатацию свинцового аккумулятора, например, у такого аккумулятора при глубоких разрядах существенно и необратимо снижается емкость.

Электроды погружены в электролит, состоящий из разбавленной дистиллированной водой серной кислоты (H₂SO₄). Наибольшая проводимость этого раствора наблюдается при комнатной температуре (что означает наименьшее внутреннее сопротивление и наименьшие внутренние потери) и при его плотности 1,23 г/см³

Однако на практике, часто в районах с холодным климатом применяются и более высокие концентрации серной кислоты, до 1,29 −1,31 г/см³.

Батареи для ИБП могут производиться по технологиям:

- AGM (Absorbent Glass Mat) — это технология изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов, созданная инженерами Johnson Controls Inc. Отличие батарей AGM от классических в том, что в них содержится абсорбированный электролит - пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна пропитывается жидким электролитом. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов, что позволяет производить герметичные, необслуживаемые аккумуляторы.

- GEL(Gel Electrolite) - в жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2, водный щелочной раствор силикатов натрия (Na₂Si₂O₄) жидкое стекло), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполнено пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще электролита возникают многочисленные газовые пузыри. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, т.е. газовая рекомбинация, что позволяет производить герметичные, необслуживаемые аккумуляторы.

В отличие от AGM технологии гелевые аккумуляторы ещё лучше восстанавливаются из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда к процессу заряда не приступили сразу же после зарядки батарей. Они способны перенести более 1000 циклов глубокой разрядки без принципиальной потери своей емкости. Так как электролит находится в густом состоянии, то он менее подвержен расслоению на составные части воду и кислоту, поэтому гелевые аккумуляторы лучше переносят плохие параметры тока подзаряда.