Акумулатор

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Акумулаторът е вид батерия, електрохимичен източник на електричен ток. Всеки обратим галваничен елемент по принцип може да се използва като акумулатор, но практическо приложение имат много малко от тях. Важни характеристики на акумулатора са величините капацитет и коефициент на полезно действие. Акумулаторите са устройства, в които електричната енергия се превръща в химична и обратно и това ги отличава от останалите батерии. Първоначално под действието на външен източник на постоянен ток се извършват зарядни реакции, т.е. акумулира се химична енергия. Тези реакции характеризират зареждането на акумулатора. Във втория етап, експлоатацията на акумулатора, химичната енергия преминава в електрична в резултат на протичаща токообразуваща реакция. Следователно при зареждането акумулаторът работи като електролизьор, а при експлоатацията – като галваничен елемент. Акумулаторите биват оловни и алкални.

Оловни акумулатори[редактиране | edit source]

При наливане на сярна киселина в акумулатора тя взаимодейства с оловните оксиди на активната паста и се образува повърхностен слой от оловен сулфат. Зареждането на акумулатора се извършва като се включи към едноименните полюси на източник на постоянен ток. Максималният ток се посочва от производителя. Не трябва да се превишава тази най-висока стойност, понеже химичният обмен се извършва само по повърхността на електрода. Колкото по-малка е стойността на тока, толкова по-пълно настъпва този обмен. В резултат на зареждането концентрацията на сярната киселина непрекъснато расте. Указание, че процесът е завършил е достигането на една постоянна относителна плътност на електролита, а също така се наблюдава т. нар. „кипене на акумулатора“, т.е. започва интензивно отделяне на водород и кислород на електродите. Оловните акумулатори са най-често използваните акумулатори в автомобилите.

Алкални акумулатори[редактиране | edit source]

Желязо-никелови акумулатори[редактиране | edit source]

От алкалните най-разпространени в практиката са желязо-никеловите акумулатори. Те се състоят от два перфорирани електрода от никелирана стомана, в които е поставена активна маса. На отрицателния електрод активната маса е от високодиспергиран железен прах с живачен оксид, а на положителния електрод – от никелов хидроксид с графит. Електролитът е 30% калиева основа. Предимствата на желязо–никеловите акумулатори се състоят в тяхната по–малка маса, по–дълъг експлоатационен период и по–голяма устойчивост при удар, температурна промяна и краткотрайно претоварване. Недостатъците са невисокото им електродвижещо напрежение и нисък коефициент на полезно действие.

Никел-кадмиеви акумулатори[редактиране | edit source]

Аналогични на желязо-никеловите акумулатори, но с по-висок КПД са кадмиево-никеловите акумулатори. Разликата е, че активната маса на отрицателния електрод е на базата на кадмий.

Сребърно-кадмиеви акумулатори[редактиране | edit source]

Главното преимущество на тези акумулатори е голямата трайност (до 6000 цикъла заряд-разряд). Недостатък е скъпият материал.

Литиево-йонни акумулатори[редактиране | edit source]

Литиево-йонните акумулатори (с популярно съкращение Li-ion) са вид литиеви акумулатори, в които между анода и катода се придвижват литиеви йони. Основната разлика между литиевите и литиево-йонните акумулатори е, че литият се използва като основен материал в литиевите, докато в литиево-йонните батерии той участва като прибавка към материала, от който е изработен анода.