Аккумуляторная батарея. Аккумулятор это


Аккумуляторные батареи. Виды, особенности, устройство, применение

АКБ или аккумуляторные батареи – это оборудование, которое состоит из нескольких аккумуляторов. Оно может накапливать, хранить и расходовать энергию. Благодаря обратимости химических процессов, происходящих внутри аккумулятора, такие устройства могут заряжаться и разряжаться многократно.

Сфера применения аккумуляторов и АКБ весьма обширна. Они применяются в автомобилях и различной бытовой технике, например, в пультах ДУ и ноутбуках. Но также и в качестве резервных источников питания в медицинской сфере, производстве, космической отрасли, дата-центрах.

Виды и типы АКБ

Сегодня производят около 30 типов аккумуляторов. Такое большое количество обуславливается возможностью применять в качестве электродов и электролитов различные химические элементы. Именно от материала электрода и состава электролита зависят все характеристики аккумулятора.

Мы не будем приводить все типы, а лишь дадим небольшую таблицу с описанием наиболее распространенных;

Akkumuliatornye batarei tablitsa

Аккумуляторные батареи: устройство

Akkumuliatornye batarei ustroistvo

1 — Отрицательный электрод2 — Разделительный слой3 — Положительные электроды4 — Отрицательный контакт5 — Предохранительный клапан6 - Положительные электроды7 — Положительный контакт

Аккумуляторные батареи состоят из нескольких банок аккумуляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно. Последовательное соединение применяют в целях увеличения напряжения, а параллельное для увеличения силы тока.

Каждый из отдельно взятого аккумулятора в АКБ состоит из двух электродов и электролита, помещенных в корпус из специального материала.

Электрод с отрицательным зарядом – анод, с положительным зарядом – катод. Анод содержит восстановитель, катод – окислитель. Внутри корпуса аккумулятора стоит разделительная пластина, которая не позволяет электродам замыкаться.

Электролит – водный раствор, в который погружены оба электрода.

При разрядке аккумулятора восстановитель анода начинает окисляться и выделяются электроны. Электроны затем попадают в электролит и оттуда движутся к катоду, при этом создавая разрядный ток. Попадая в катод электроны восстанавливают его окислитель. Простыми словами можно описать процесс так: электроны идут от отрицательного электрода к положительному и создают разрядный ток.

При зарядке аккумулятора электроды меняются своим химическим составом и происходит обратная реакция. Электроны здесь двигаются от положительного анода к отрицательному катоду.

Особенности разных типов АКБ

Рассмотрим особенности двух наиболее популярных типов аккумуляторных батарей:

Свинцово-кислотные аккумуляторы.

Akkumuliatornye batarei svintsovo-kislotnye

Разработан Гастоном Планте в 19 веке. Эти аккумуляторные батареи сегодня наиболее актуальны благодаря дешевизне и универсальности. Сфера их применения обширна ввиду большого количества разновидностей этого типа. В качестве отрицательно заряженных электродов здесь используется оксид свинца. Положительные электроды выполняются из свинца. Электролит – серная кислота.

У свинцовых-кислотных батарей есть следующие разновидности:

  • LA – аккумуляторы с напряжением 6 или 12 Вольт. Традиционное устройство для осуществления запуска двигателей автомобилей. Требуют постоянного обслуживания и вентиляции.
  • VRLA – напряжением 2, 4, 6 или 12 Вольт. Клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. Как видно из названия этот АКБ укомплектован разгрузочным клапаном. Его роль – минимизировать выделение газа и расход воды. Такие батареи можно устанавливать в жилых помещениях.
  • AGM VRLA – как и предыдущий тип оснащен клапаном, но имеет совсем другие свойства. В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM роль сепаратора играет стекловолокно. Его микропоры пропитаны жидким электролитом. Такие АКБ не требуют обслуживания и устойчивы к вибрациям.
  • GEL VRLA – подвид свинцово-кислотных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Благодаря этому увеличен их ресурс заряда/разряда. Не требуют обслуживания.
  • OPzV – герметичные аккумуляторы используемые в области телекоммуникации и для аварийного освещения. Электролит, как и в предыдущем случае гелевый. В электродах содержится кальций, благодаря которому срок службы такого типа батарей – 20 лет.
  • OPzS – катод таких аккумуляторов имеет трубчатую структуру. Это существенно повышает циклический ресурс этого типа батарей. Служит также около 20 лет. Выпускается в виде АКБ с напряжением от 2 до 125 В.
 Литий-ионные аккумуляторы.

Akkumuliatornye batarei litii-ionnye

Был впервые выпущен Sony в 1991 году и с тех пор активно применяется в бытовой технике, электронных устройствах. Практически все мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры оснащены таким видом батарей. Роль катода здесь играет литий-ферро-фосфатная пластина. Отрицательный анод – каменноугольный кокс. Положительный ион лития переносит заряд в таких батареях. Он может проникать в кристаллическую решетку других материй и образовывать с ними химическую связь. Преимуществом этого типа является высокая энергоемкость, низкий саморазряд и отсутствие нужды в обслуживании.

Литий-ионные батареи также, как и их свинцовые аналоги имеют большое количество подтипов. В данном случае подтипы отличаются между собой составом катода и анода. Напряжение литий-ионных аккумуляторов варьируется в пределах от 2,4 до 3,7 В.

Одним из самых известных подтипов является литий-полимерный тип АКБ. Он появился сравнительно недавно и быстро завоевал популярность. Она обусловлена тем, что в литий-полимерных батареях используется твердый полимерный электролит. Это позволяет создавать батареи любой формы. При этом стоимость этих батарей всего лишь на 15% выше обычных литий-ионных.

Похожие темы:

Похожее

 

electrosam.ru

Что такое аккумулятор

Доброго времени суток, сегодня вы узнаете, что такое аккумулятор, какие виды бывают, а также принцип действия аккумуляторов.

Что такое аккумулятор

Что такое аккумулятор

Все мы уже с детства пользуемся аккумуляторами не задумываясь, что это такое и с какими трудностями сталкивались ученые что бы его разработать. Но сейчас аккумуляторы используют повседневно в различных устройствах, таких как автомобили, мобильные устройства, различные игрушки для детей, часы и многие другие устройства. Это устройство значительно облегчает жизнь человека, особенно если он проводит его в пути.

Но все же дадим определение аккумулятору.

Электри́ческий аккумуля́тор — источник тока многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд)

Немного о происхождении аккумулятора

Впервые прототип аккумулятора, который можно было не один раз заряжать, был создан в 1803 году Иоганном Вильгельмом Риттером. Прототип аккумулятора выглядел как столб из пятидесяти медных кружочков, между которыми было установлено влажное сукно. При протекании через прототип электрического тока, ученый заметил что аккумулятор может сам быть источником электрического тока.

Принцип действия

Принцип действия аккумулятора заключается в обратимости химической реакции. Работоспособность аккумулятора восстанавливается путём заряда, то есть необходимо пропустить электрический ток в направлении, обратном направлению тока при разряде. Если некоторое количество аккумуляторов и объединить в одну электрическую цепь, то мы получим аккумуляторную батарею.

Виды аккумуляторов

Свинцово-кислотный аккумулятор

Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в среде серной кислоты.

Литий-ионный аккумулятор

Такой аккумулятор состоит из электродов, которые разделены пропитанными электролитами пористыми сепараторами. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться в кристаллическую решетку других материалов к таким как графит, окислы и соли металлов.

Литий-полимерный аккумулятор

В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя. Используется в мобильных телефонах, цифровой технике и других подобных приборах.

В настоящее время самым популярным типом аккумуляторов особенно в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, является литий-ионные аккумуляторы. Более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора называется литий-полимерным аккумулятором Li-Pol. Первый литий-ионный аккумулятор разработала корпорация Sony в 1991 году.

Ёмкость аккумулятора

Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называют зарядной ёмкостью, в некоторых случаях просто ёмкостью аккумулятора.

Ёмкость аккумулятора — это заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения

Говоря простым языком будет отдавать накопленный заряд пока не разрядится.

Для справки

В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах, на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А⋅ч = 3600 Кл. Ёмкость аккумулятора указывается производителем. Не путать с электрической ёмкостью конденсатора.

В настоящее время всё чаще на аккумуляторах указывается энергетическая ёмкость — энергия, отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ она измеряется в джоулях, на практике используется внесистемная единица — ватт-час. 1 Вт⋅ч = 3600 Дж.

Если вам понравилась статья, то оставляйте свои комментарии со своими пожеланиями. Также вы можете подписаться на рассылку свежих новостей (справа).

РЕКОМЕНДУЕМ

Просмотров: 2716 | Комментариев: 1 | Дата: 20.12.2014

proelektrik.ucoz.ru

Аккумуляторная батарея - это... Что такое Аккумуляторная батарея?

 Аккумуляторная батарея         электрическая, группа однотипных Аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения напряжения, силы тока, электрического заряда (распространён термин «ёмкость») или мощности, которых один элемент дать не может. При параллельном соединении аккумуляторов напряжение А. б. равно напряжению каждого из элементов, а общий электрический заряд — сумме электрических зарядов отдельных аккумуляторов. При последовательном соединении суммируется эдс. Смешанное соединение осуществляют для повышения напряжения и электрического заряда А. б. по сравнению с напряжением и электрическим зарядом отдельного аккумулятора. Служит источником постоянного тока.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Аккумулятор давления
  • Аккумуляция

Смотреть что такое "Аккумуляторная батарея" в других словарях:

  • Аккумуляторная батарея — Аккумуляторная батарея  батарея аккумуляторов, соединенных между собой в одном изделии. Аккумуляторная батарея служит источником постоянного тока. В обиходе часто встречается сокращение «АКБ» или просто «Аккумулятор». Аккумуляторная батарея …   Википедия

  • аккумуляторная батарея — батарея Электрически соединенные между собой аккумуляторы, оснащенные выводами и заключенные, как правило, в одном корпусе. [ГОСТ 15596 82] аккумуляторная батарея батарея Два или более аккумуляторов, соединенных между собой и используемых в… …   Справочник технического переводчика

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединенных электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения …   Большой Энциклопедический словарь

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — (Storage battery) ряд аккумуляторов, соединенных между собой последовательно или параллельно. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • аккумуляторная батарея — – ряд соединенных вместе аккумуляторов в едином корпусе. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • Аккумуляторная батарея — (secondary battery) два или более аккумуляторов (элементов), соединенных между собой и используемых в качестве источника электрической энергии... Источник: ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ СВИНЦОВО КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ В… …   Официальная терминология

  • аккумуляторная батарея — 1.3.8. аккумуляторная батарея : Сборка из аккумуляторов, предназначенная для использования в качестве источника электрической энергии, характеризующаяся свойственными ей напряжением, размерами, расположением выводов, емкостью и другими данными.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis chemija apibrėžtis Nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtų akumuliatorių grupė. atitikmenys: angl. accumulator battery; secondary battery; storage battery rus. аккумуляторная батарея; вторичная батарея …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • аккумуляторная батарея — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения. * * * АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ, группа однотипных электрических аккумуляторов,… …   Энциклопедический словарь

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. accumulator battery; storage battery vok. Akkumulatorbatterie, f; Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d accumulateurs, f …   Automatikos terminų žodynas

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. accumulator battery vok. Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d’accumulateurs, f …   Fizikos terminų žodynas

dic.academic.ru

Аккумуляторные батареи. Виды аккумуляторов - Help for engineer

Аккумуляторные батареи. Виды аккумуляторов

Аккумулятор – многоразовый источник тока химического действия, в основу которого положен принцип обратимости химических процессов (окислительно-восстановительная реакция), что обеспечивает многократное его использование. Аккумулятор используется для накопления энергии и дальнейшего его использования как автономный источник энергии в различных электротехнических устройствах.

Аккумуляторная батарея – это несколько аккумуляторов, соединённых в одну электрическую цепь.

Устройство аккумулятора

Принцип действия аккумулятора, как уже было сказано ранее, исходит из обратимости химических процессов, то есть при полностью разряженном аккумуляторе, мы можем восстановить его работоспособность путём заряда, пропуская электрический ток в направлении, обратном направлению при разряде.

Ёмкость аккумулятора – это величина заряда, который отдается полностью заряженным аккумулятором при разряде до момента наступления наименьшего допустимого напряжения, другими словами это максимальный полезный заряд аккумулятора. Ёмкость аккумулятора на практике чаще всего измеряют в так называемой единице «ампер час», в системе СИ ёмкость измеряют в кулонах, и соответственно 1 ампер-час = 3600 Кл соответственно. Иногда еще используется такое понятие как – энергия, которую аккумулятор отдает с полностью заряженного аккумулятора при разряде до наименьшего допустимого напряжения, в системе СИ она измеряется в джоулях, на практике «ватт час», 1 Вт*ч = 3600 Дж.

Характеристики аккумуляторных батарей

Характеристики аккумулятора в первую очередь зависят от металла из которого сделаны электроды и состава электролета.

Наиболее распространёнными сейчас являются:

1. Свинцово-кислотный (Lead Acid) – самый распространённый тип аккумуляторной батареи, который используется в автомобилях, или же как источники бесперебойного питания в аварийных случаях.

2. Никель-кадмиевые (NiCd) – наибольшее распространение получили как замена стандартного гальванического элемента, так же применяются в электрокарах, трамваях и троллейбусах для осуществления питания цепей управления.

3. Никель-металлогидридные (NiMH) – так же используются как замена стандартного гальванического элемента, в электромобилях, радиоаппаратуре, осветительной технике.

4. Литий-ионные (Li-ion) – нашел применение в современных бытовых и строительных приборах, а так же в мобильных устройствах.

5. Литий-полимерные (Li-pol) – используется в мобильных устройствах и цифровой технике

6. Никель-цинковые (NiZn) – используется как стандартный гальванический элемент

Разновидности аккумуляторных батарей

Рисунок 1 - Разновидности аккумуляторных батарей

С момента полной зарядки и в процессе использования аккумулятора, его напряжение и ток падают, что связано с протеканием окислительной реакции в нём. Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется от любого источника постоянного тока. Для каждого отдельно взятого аккумулятора напряжение и ток зарядки разные, их величины мы рассмотрим в последующих статьях непосредственно для каждого из них.

Так же, при зарядке батарей необходимо учесть различные ограничения для каждого из типов, к примеру, NiCd- и NiMH аккумуляторы имеют так называемый эффект памяти ( зарядка аккумулятора который не полностью разрядился) , поэтому такие аккумуляторы нужно разряжать полностью, и только потом ставить на зарядку, для продолжения их срока службы и последующей эксплуатации. NiMH аккумуляторы – очень чувствительны к перезаряду, а Li-ion и Li-pol наоборот – к переразряду. Так же данным типам аккумуляторов можно отнести заметный саморазряд, что говорит о том, что будучи заряженными и не подключенными к нагрузке, они будут терять свой заряд, и если вы их храните не используя, то вам необходимо постоянно проверять их уровень заряда, и при необходимости заряжать. Или же использовать метод капельной подзарядки – это подзарядка аккумулятора малым током, для того что бы скомпенсировать его саморозряд.

Добавить комментарий

h4e.ru

Электрический аккумулятор - это... Что такое Электрический аккумулятор?

{б{redirect|Аккумулятор|Аккумулятор (значения)}}

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[1]) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования[2].

Принцип действия

Замена аккумулятор­ной батареи на электро­погруз­чике

Принцип действия аккумулятора основан на обратимости химической реакции. Работоспособность аккумулятора может быть восстановлена путём заряда, то есть пропусканием электрического тока в направлении, обратном направлению тока при разряде.

Несколько аккумуляторов, объединённых в одну электрическую цепь, составляют аккумуля́торную батаре́ю.

Характеристики

Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называется зарядной ёмкостью, или просто ёмкостью. Ёмкость аккумулятора — это заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах, на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А⋅ч = 3600 Кл.

Реже на аккумуляторах указывается энергетическая ёмкость — энергия, отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ она измеряется в джоулях, на практике иногда используется внесистемная единица — ватт-час. 1 Вт⋅ч = 3600 Дж.

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

Тип ЭДС (В) Область применения
свинцово-кислотные (Lead Acid) 2,1 троллейбусы, трамваи, воздушные суда, автомобили, мотоциклы, электропогрузчики, штабелеры, электротягачи, аварийное электроснабжение, источники бесперебойного питания
никель-кадмиевые (NiCd) 1,2 замена стандартного гальванического элемента, строительные электроинструменты, троллейбусы, воздушные суда
никель-металл-гидридные (NiMH) 1,2 замена стандартного гальванического элемента, электромобили
литий-ионные (Li‑ion) 3,7 мобильные устройства, строительные электроинструменты, электромобили
литий-полимерные (Li‑pol) 3,7 мобильные устройства, электромобили
никель-цинковые (NiZn) 1,6 замена стандартного гальванического элемента

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 амперах) в 1/10 номинальной ёмкости аккумулятора (в ампер⋅часах). Многие типы аккумуляторов имеют различные ограничения, которые необходимо учитывать при зарядке и последующей эксплуатации, например NiMH-аккумуляторы чувствительны к перезаряду, литиевые — к переразряду, напряжению и температуре. NiCd- и NiMH-аккумуляторы имеют так называемый эффект памяти, заключающийся в снижении ёмкости, в случае когда зарядка осуществляется при не полностью разряженном аккумуляторе. Также эти типы аккумуляторов обладают заметным саморазрядом, то есть они постепенно теряют заряд, даже не будучи подключенными к нагрузке. Для борьбы с этим эффектом может применяться капельная подзарядка.

Типы аккумуляторов

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru


Смотрите также