Аккумуляторы

В предыдущих статьях мы рассказали о химических источниках электрического тока. Аккумулятор же не является сам источником тока. Он вообще не производит ток. Аккумулятор — это прибор, который при пропускании через него постоянного тока преобразует полученную электрическую энергию в энергию химическую, а затем, при включении его в рабочую цепь, отдает накопленную химическую энергию в виде электрического тока. Таким образом, аккумулятор является как бы складом для электроэнергии, и поэтому, когда весь запас электроэнергии в аккумуляторе израсходуется, его приходится снова заряжать.

Миниатюрную аккумуляторную батарею типа 7Д-0,1 или 7Д-0,125, батарею из дисковых аккумуляторов типа Д-0,1, Д-0,125 или Д-0,25 (см. таблицу), используемые в транзисторном радиоприемнике или магнитофоне в качестве источника питания, можно заряжать от универсального зарядного устройства, схема и внешний вид которого показаны на рис. Это устройство можно включать в любую электрическую сеть с различным напряжением переменного и постоянного тока: ~220/127В, ~100/60В, ~36В, ~24В, ~12В, так как в нем отсутствует трансформатор.

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol) - последняя новинка в литиевой технологии. Имея примерно такую же плотность энергии, что и Li-ion аккумуляторы, литий-полимерные допускают изготовление в различных пластичных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, и способных заполнять любое свободное место.

Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов подобно зарядному устройству для свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA) в части ограничения напряжения на аккумуляторе. Основные различия между ними заключаются в том, что у зарядного устройства для Li-ion аккумуляторов - выше напряжение на элемент (номинальное напряжение элемента 3.6 V против 2 V для SLA), более жесткий допуск на это напряжение и отсутствие медленного или плавающего подзаряда по окончании полного заряда.

Литий является самым легким металлом, в то же время он обладает и сильно отрицательным электрохимическим потенциалом. Благодаря этому литий характеризуется наибольшей теоретической удельной электрической энергией. Вторичные источники тока на основе лития обладают высоким разрядным напряжением и значительной емкостью. Первые работы по литиевым аккумуляторам были осуществлены Г.Н.Льюисом (G. N. Lewis) в 1912 году. Однако, только в 1970 году появились первые коммерческие экземпляры первичных литиевых источников тока.

Казалось бы, что может быть проще? Разрядился аккумулятор - подключай зарядное устройство и заряжай до готовности. Однако в один прекрасный момент начинаешь замечать, что время работы полностью заряженного аккумулятора становится меньше, чем было ранее. В чем дело? Кто виноват и как объяснить данное явление?

Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:

• стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.
• быстрый заряд - заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов.

Исследования в области технологии изготовления NiMH аккумуляторов начались в семидесятые годы и были предприняты как попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако применяемые в то время металл-гидридные соединения были нестабильны и требуемые характеристики не были достигнуты. В результате разработка NiMH аккумуляторов замедлилась. Новые металл-гидридные соединения, достаточно устойчивые для применения в аккумуляторах, были разработаны в 1980. Начиная с конца восьмидесятых годов, NiMH аккумуляторы постоянно улучшались, главным образом по плотности запасаемой энергии.

Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899, когда Waldmar Jungner изобрел первый никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd). Используемые в них материалы были в то время дороги, и их применение было ограничено специальной техникой. В 1932 внутрь пористого пластинчатого никелевого электрода были введены активные материалы, а с 1947 начались исследования герметичных NiCd аккумуляторов, в которых внутренние газы, выделяющиеся во время заряда, рекомбинировали внутри, а не выпускались наружу как в предыдущих вариантах.

Аккумулятор (от лат. accumulator — собиратель), устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования. Электрический аккумулятор преобразует электрическую энергию в химическую и по мере надобности обеспечивает обратное преобразование; используют как автономный источник электроэнергии