История аккумуляторных батарей

Что представляют собой абсолютно все аккумуляторы? Большая банка, кислота, свинцовые тоководы… Аккумуляторы действуют по одному принципу, не изменившемуся с 1860 года, когда Французская Академия наук получила от Гастона Планте первую в мире аккумуляторную батарею. Первый аккумулятор впечатлял: активная площадь его составляла 10 м2. А времени на зарядку требовались месяцы.

Несмотря на то, что ученые активно обсуждают вопросы создания принципиально новых накопителей тока, автомобилисты во всем мире ставят в свои авто все те же коробки с кислотой и свинцовыми пластинами.

Вместе с тем, современные автоаккумуляторы – далеко не близнецы изобретения Гастона Планте. Сегодняшний аккумулятор – сложная система, результат реализации более чем полуторавекового технического опыта. Аккумуляторные батареи усовершенствованы по всем направлениям: касательно материала пластин, конструктивных особенностей и системы кондиционирования.

Как изменился материал пластин

Используемый изначально чистый свинец заменили сплавом свинца с сурьмой – этого требует нынешняя поточная технология аккумуляторного производства. Решетчатая структура изготавливается в основном методом литья, в последующем наносится паста, поэтому материалу потребовались более высокие механические свойства.

Свинец, легированный сурьмой на 6-12%, позволяет гидролизу воды осуществляться уже при 12 В (т.е. происходит электролитическое разложение воды на водород и кислород). Вода в виде газа постоянно улетучивается, расходуется. Если же электросистема автомобиля неисправна, это происходит еще быстрее, т.к. повышается и «скачет» напряжение. Именно поэтому советским автомобилистам приходилось ежегодно заниматься откручиванием крышек и доливанием воды – непременно дистиллированной, с использованием денсиметра – приборчика со встроенным поплавком, что само по себе непростой процесс. Прежде всего, потому, что вливать воду в серную кислоту нельзя, можно только добавлять кислоту в воду. В противном случае возможен минивзрыв, кислота прожжет одежду (это знакомо многим), возможны ожоги и травмы.

Желание облегчить жизнь и обеспечить безопасность привело к решению проблемы испарения воды. Если минимизировать количество сурьмы или вовсе использовать другой элемент вместо нее – можно добиться того, что аккумулятор станет необслуживаемым. Фирмы Delco Remy и GNB (Америка) в 50-х годах придумали «кальциевый» свинец, а Baren, Varta, Bosch (Европа) – малосурьмянистый свинец. Эти аккумуляторы стали более стойкими к гидролизу при работе с напряжением до 16 В и выше. Нормально работающая электросистема требует напряжения около 14 В, поэтому испарения воды практически не происходит – аккумулятор можно герметизировать на весь срок эксплуатации.

Итак, основные разновидности АКБ на сегодняшний день:

  • Обслуживаемые («классические») – с сурьмянистым свинцом
  • Кальциевые
  • Малосурьмянистые
  • Комбинированные, или гибридные (отрицательные пластины – кальциевый свинец, положительные – малосурьмянистый).

Комбинированные аккумуляторы лишены основного недостатка кальциевых АКБ: последние, если происходит глубокая разрядка (более половины), перестают проводить электрохимические реакции, так как на положительных пластинах оседают нерастворимые соли кальция. Емкость батарей теряется, и, в отличие от процесса оседания сульфата свинца, процесс разрядки в данном случае является необратимым.

 

Источник статьи: компания Русь Трейд - интернет-магазин, продажа автоаккумуляторов.