Электрические Аккумуляторы. Работа аккумулятора, его устройство и общий принцип действия.

Тема: работа аккумулятора, его устройство и общий принцип действия.

 

Электрический аккумулятор — это химический источник электрического тока, основная специфика которого заключается в способности на обратимость внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для электропитания различных электротехнических устройств, оборудования и т.д.

 

первый электрический аккумуляторСамый первый работоспособный электрический аккумулятор был сделан в 1859г. французским учёным Г. Планте. Это был свинцово-кислотный электрический аккумулятор, который представлял собой ёмкость с электролитом в виде 10% раствора серной кислоты и электродами из листового свинца (сепаратором служило полотно). После многократных зарядов и разрядов, на электродах образовывалось покрытие, что позволяло аккумулятору накапливать больше электрической энергии. Это был прототип нынешних аккумуляторов

 

Для того чтобы ясно понять суть работы электрических аккумуляторов, давайте разберёмся с его устройством и общим принципом действия. В основу работы всех химических источников электропитания заложены две составляющие: это пара электродов и электролит. Всё это находится в ёмкости, которая служит корпусом для электрического аккумулятора.

 

Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц (в твёрдых веществах, это электроны, а в жидких и газообразных, это ионы). Ток не может существовать без воздействия электродвижущей силы ЭДС (разности потенциалов или напряжения). Значит, между электродами что-то должно создавать эту ЭДС А создаёт её следующий процесс!

 

И так, у нас имеется сосуд с двумя электродами, погружённых в жидкий электролит. С точки зрения химии, в этом сосуде происходит растворение одного электрода (под действием кислотной или щелочной среды электролита) и восстановление (отложение слоя) другого. При этом от растворяющегося электрода (металла) отрываются ионы этого вещества, которые с собой уносят положительный заряд. А электроны, ранее принадлежащие этому атому металла и не имеющие возможности уйти с ним, остаются на этом электроде.

 

работа электрического аккумулятораНа другом же электроде будет происходить противоположный процесс, те ионы, которые были оторваны от первого, переходят на второй, неся в себе положительный заряд и постоянно прибавляя его к электроду. Весь этот химический процесс окислительно-восстановительной реакции сопровождается превращением одних веществ в другие, при заряде, и взаимообратный, при разряде электрического аккумулятора.

 

В итоге получается, что под воздействием внешнего источника электрического поля (в случае процесса заряда) мы принудительно превращаем одни вещества в другие, а при подключении к клеммам электрической нагрузки (создавая тем самым замкнутую цепь), мы позволяем накопленной электроэнергии выйти, по средствам обратного химического превращения веществ. Следует заметить, что электролит в этой электрохимической системе является переносчиком положительного заряда (ионов, оторванных от электрода), и они перемещаются внутри самого аккумулятора. А отрицательный заряд (то есть электроны) будет транспортироваться по внешней цепи, вне аккумулятора.

 

электрический аккумурятор, его устройство и работаОсновной задачей аккумулятора, конечно, является накопление электроэнергии при заряде и отдача её, при разряде. Следовательно, наиболее важными свойствами любого аккумулятора для нас будут: ёмкость, коэффициент полезного действия, напряжение, требования к эксплуатации и срок службы. Всё эти параметры зависят от материалов, из которых будет сделан аккумулятор. К сожалению, нет таких веществ, сделав из которых аккумулятор можно было бы добиться максимально высоких и хороших показателей по всем вышеприведённым характеристикам электрического аккумулятора сразу. В реальности же, получается сделать «разнобокий» источник питания. Одни показатели лучше, другие — хуже.

 

Все электрические аккумуляторы делятся на две основные разновидности: это кислотные и щелочные. Каждый из них сделан из определённых материалов и каждый обладает своеобразными характеристиками, о которых мы поговорим в соответствующих темах далее.

 

ps smail

P.S. В данной теме я специально не использовал «научно-химических» формулировок и формул, что бы максимально облегчить понимание общего принципа работы данной разновидности источников электропитания.

Понравилось?
Поставь Плюс »

 

 

knopka

 

 

обучающие видеокурсы по электрике, электротехнике