Аккумуляторные батареи – что это такое? Устройство современного аккумулятора.

Понятие аккумулятора

Под понятием аккумуляторы подразумеваются химические источники. Только они с обратимыми процессами. Ведь у них есть возможность как передавать энергию, превращая химический вид энергии в электрический, так и скапливать ее, превращая электроэнергию в химический вид энергии. Поэтому в устройстве аккумуляторов есть способность периодически, то разряжаться, передавая электроэнергию, то заряжаться от определенного источника постоянного тока.

Аккумуляторы, в зависимости от используемых в них электролитах, разделяют на кислотные и щелочные. К тому же в аккумуляторах может быть разный материал электродов. Самое широчайшее использование у свинцовых, железоникелевых, кадмиево-никелевых, а также серебряно-цинковых аккумуляторов.

У аккумуляторов в большинстве своем всего 2 основополагающие функции. Первоочередная из них и основная – запуск двигателя. Она применяется регулярно и по несколько раз в сутки. Вторая функция – поддержка электропитания при неполадках генератора. Она используется достаточно редко, однако значимость ее от этого не уходит в тень.

Из чего состоит аккумулятор?

Все существующие аккумуляторные батареи в автомобилях, используемые в современное время, относятся к свинцово-кислотным. Они действуют по принципу двойной сульфации. Данный метод известен всему человечеству уже полторы сотни лет, однако и до сих пор используется. В роли стартерных на обыкновенных легковых автомобилях применяют свинцово-кислотные батареи.

В составе данной батареи 6 последовательно соединенных аккумуляторов. Они объединены в едином корпусе. Он зачастую производится из пропилена. Пропилен не проводит ток и стоек к кислоте. В аккумуляторе объединяются, как отрицательно, так и положительно заряженные электроды. В свою очередь, пластмассовый сепаратор создает полную изоляцию пластин с разной полярностью.

Принцип работы аккумулятора

Настало время разобрать принцип работы АКБ. Во время процесса разрядки аккумулятора активная масса отрицательно и положительно заряженных пластинок вступает в химическую реакцию с серной кислотой. В процессе данного взаимодействия создается вода и сульфат свинца. А сам сульфат свинца остается в виде осадка на отрицательных пластинах.

Плотность самого электролита, несомненно, начинает снижаться. Противоположные химические процессы начинают действовать, если заряжать от внешнего источника энергии. На электродах с отрицательным зарядом начинается процесс восстановления чистого свинца. А на положительных создается диоксид свинца. Тогда и происходит увеличение плотности электролита.

Устройство аккумуляторной батареи

Автомобильный аккумулятор – это контейнер, поделенный на 6 отдельных банок. Ячейка в свою очередь является источником питания, в которых напряжение 2,1 В.

В самой банке распределены поделенные с помощью сепаратора пластины. У них отрицательный и положительный заряд. Пластинка представляет собой полностью заполненную активным веществом решетку из свинца.

В положительно заряженных пластинах диоксид свинца будет считаться активной массой. Все это вещество обладает довольно пористой структурой, чтобы электролит сильнее проходил, занимая наибольший объем. Величина постоянного напряжения повышается с помощью параллельного соединения различно заряженных пластин. Эти банки суммарно дают примерно 12,6 В.

Расход воды – один из важнейших параметров в аккумуляторе

Расход воды в домашних условиях просчитать практически невозможно. Производится это лишь в лабораторных условиях. Расход воды аккумулятором напрямую влияет на степень его обслуживания. Если в процессе использования расходуется достаточно малое количество воды, то батарея признается необслуживаемой. При нормальной работе регулятора напряжения доливать воду необходимо примерно раз в году.

Сурьма напрямую действует на расходуемое количество воды. Она находится в свинцовых решетках пластин и необходима для прибавления пластинам прочности. Однако есть существенное побочное действие, так как сурьма разделяет воду на молекулы кислорода и водорода. Вода же начинает закипать, а величина электролита будет неумолимо уменьшаться. В современных аккумуляторных вариантах количество сурьмы составляет примерно 1,5%, а в АКБ ХХ века – порядка 10%.

Современные производители полным ходом овладевают новыми технологиями смены сурьмы на кальций. Но при этом кальций никак не уменьшает показатели прочности. Но основное – касательно воды он практически нейтрален. Именно поэтому не изменяется уровень электролита. Аккумуляторы наших дней в наше время переносят ряд модификаций.

За свою многолетнюю историю существования аккумуляторы становятся все более годными для сохранения электроэнергии. В первых моделях, похожих на простую консервную банку, наполненную кислотой. Сейчас же нынешние аккумуляторы являются довольно сложной системой. Основные отличия состоят в том, что улучшаются материалы, из которых производятся пластины.