Аккумулятор, типы, устройство и применение - вопросы и ответы

Что такое аккумулятор и как он устроен, вопросы и ответы по теле аккумуляторных элементов и батарей.

Что называется вторичным элементом?

Вторичным гальваническим элементом или аккумулятором называется такой элемент, который, не производя сам электрической энергии, обладает способностью накоплять (аккумулировать) энергию, производимую другим каким-либо источником электрической энергии и затем по мере надобности отдавать, т. е. расходовать, эту энергию.

Какие типы аккумуляторов известны в настоящее время?

В настоящее время наиболее распространены аккумуляторы двух типов: кислотные и щелочные (железоникелевые). Известны ещё и другие типы аккумуляторов (ртутные, солевые и т. д.), но в промышленном масштабе эти аккумуляторы не производятся.

Как устроен кислотный аккумулятор?

Кислотные аккумуляторы в основном состоят из двух групп свинцовых пластин, погружённых в разведённую серную кислоту. Свинцовые пластины - электроды - обычно делаются решётчатыми.

Клетки положительной пластины набиваются свинцовым суриком, а клетки отрицательной - свинцовым глётом.

Рис. 1. Как устроен кислотный аккумулятор.

Как устроен щелочной аккумулятор?

Существует несколько конструкций щелочных аккумуляторов, но в основном все они состоят из железных пластин, погружённых в раствор едкого калия.

Пластины обычно делаются из тонкого никелированного железа со множеством отверстий.

В пластины соответствующим образом набивается активная масса, которая у положительных пластин состоит из гидрата окиси никеля, а у отрицательных - из порошкообразного железа, иногда с различными примесями вроде кадмия.

Рис. 2. Как устроен щелочной аккумулятор.

Чему равен разрядный ток аккумулятора?

Предельным разрядным током аккумулятора считается ток (в амперах), равный 1/10 ёмкости аккумулятора, выраженной в ампер-часах. Например, аккумулятор ёмкостью в 40 А-ч имеет предельный разрядный ток в 4 А.

Практически рекомендуется разряжать аккумулятор током несколько меньшим, чем наибольший разрядный, так как это увеличивает долговечность аккумулятора.

Что называется наибольшим зарядным током?

Наибольшим зарядным током называется тот предельный ток, которым можно заряжать аккумулятор. Численно этот ток равен 1/10 ёмкости аккумулятора.

Так, например, если аккумулятор имеет ёмкость 40 А-ч, то его наибольший зарядный ток будет 4 А. Практически лучше заряжать аккумулятор несколько меньшим током, чем наибольший зарядный ток, так как это обеспечит более продолжительный срок службы аккумулятора.

Какие аккумуляторы лучше - кислотные или щелочные?

Как у кислотных, так и у щелочных аккумуляторов имеются свои достоинства и недостатки. Основное преимущество кислотных аккумуляторов - меньшая стоимость, большее напряжение - 2 В; щелочной даёт только 1,25 В.

Зато щелочной гораздо легче кислотного, долговечнее, не боится коротких замыканий, может долго находиться без зарядки и т. д. Поэтому щелочной аккумулятор обыкновенно предпочитают кислотному.

Какие основные правила ухода за кислотными аккумуляторами?

1. При заряде и разряде аккумулятора руководствоваться теми указаниями, которые даны в паспорте аккумулятора.
2. После зарядки и доливки аккумуляторов дистиллированной или профильтрованной кипячёной водой - тщательно протереть тряпкой аккумуляторы, во избежание саморазряда.
3. Аккумулятор нельзя оставлять в незаряженном состоянии более, чем на одни сутки.
4. Для хранения аккумулятора в бездействующем состоянии следует его слегка зарядить, затем вылить электролит и промыть пластины дистиллированной водой.
5. Раствор серной кислоты берётся в 22° по Боме.
6. Заливка аккумуляторов производится холодным раствором перед зарядкой. Уровень электролита должен быть выше пластин примерно на 10 мм.
7. Разряжать аккумулятор ниже 1,8 В нельзя.
8. Зарядка аккумуляторной батареи производится с открытыми пробками и должна происходить до тех пор, пока кипение во всех аккумуляторах не будет одинаковым.
9. Если заряженный аккумулятор долго не был в употреблении, то через 15-20 дней его следует подзарядить.
10. Выводы аккумуляторов и клеммы, во избежание окисления, смазывать вазелином.

Какие основные правила ухода за щелочными аккумуляторами?

1. Пробки с аккумуляторных банок при зарядке снимаются. По прошествии 12-15 часов после окончания зарядки пробки ставятся на место.
2. Температура электролита при зарядке и усиленной разрядке не должна превышать 45°.
3. Разряд аккумулятора не должен падать ниже 1,1 В.
4. Аккумуляторные банки не должны касаться друг друга, так как у щелочных аккумуляторов отрицательный полюс соединён с банкой, и точно также провода не должны касаться банок.
5. При испарении электролита в банки надо доливать дистиллированную воду и раз в течение года менять электролит. Перед сменой электролита аккумулятор необходимо разрядить до напряжения 0,8 В и тщательно прополоскать.
6. Плотность электролита (калий-гидрат) должна быть 25° по Боме.
7. Для приготовления электролита куски едкого калия кладут в стеклянную, эмалированную или железную посуду и растворяют в дистиллированной воде (две весовых части на одну часть едкого калия). Во время растворения калия температура жидкости повышается. В аккумулятор вливается остывший раствор.
8. При обращении с калием-гидратом следует соблюдать большую осторожность, так как он едок. Пятна от калия-гидрата смываются 10 % раствором борной кислоты.

Как определить плюс и минус у элементов, аккумуляторов, сети постоянного тока?

Наиболее простым способом является следующий. Надо опустить концы проводов, соединённых с аккумулятором, с батареей или сетью постоянного тока, в слегка подкислённую воду (серной кислотой, уксусом и т. п.).

Отрицательный провод можно узнать по большому количеству пузырьков, выделяющихся у одного из опущенных в воду проводов.

Как зарядить высоковольтный аккумулятор от низковольтной динамо-машины?

Надо разделить высоковольтный аккумулятор на секции с таким напряжением, которое будет несколько меньше, чем у данной динамо-машины, и заряжать эти секции или по отдельности, или соединив параллельно, если мощность машины это допускает.

Ниже представлена схема зарядки аккумулятора от динамо-машины.

Рис. 3. Схема зарядки аккумулятора от динамо-машины.

Что значит “включить аккумулятор буфером”?

Включение аккумулятора буфером обозначает включение аккумулятора на работу параллельно с выпрямителем, от которого аккумулятор одновременно заряжается.

Такое включение аккумулятора при питании радиоустановки от постоянного тока в значительной степени сглаживает пульсацию.

Почему пластины аккумуляторов иногда покрываются белым налётом?

Причиной покрывания пластин аккумулятора белым налётом (сульфатация пластин) является:

1. разряд аккумулятора ниже нормы,
2. нахождение аккумуляторов в течение продолжительного времени в разряженном состоянии,
3. применение раствора серной кислоты большей крепости, чем необходимо,
4. работа в жарком помещении.

Как исправить сульфатированные пластины?

Для этого прежде всего следует убедиться в том, что между пластинами аккумулятора нет короткого замыкания. Затем надо заменить электролит сульфатированного аккумулятора раствором серной кислоты плотностью 3-5° по Боме и поставить аккумулятор под зарядку током от четверти до половины величины максимального зарядного тока, нормального для данного аккумулятора.

Зарядка продолжается до тех пор, пока плотность электролита не перестанет повышаться. Разряжать и заряжать аккумулятор придётся неоднократно, пока пластины не примут свой нормальный цвет.

Как заделать трещины в эбонитовых банках?

Заделку незначительных трещин в эбонитовых сосудах можно произвести при помощи специального клея из киноплёнки. Разрезанная на мелкие куски киноплёнка (после удаления с неё эмульсии) растворяется в ацетоне.

Получившейся киселеобразной массой промазываются несколько раз, с последующим высушиванием, трещины в эбонитовых банках. Края трещин предварительно должны быть зачищены наждачной шкуркой.

По окончании последней проклейки банка должна сохнуть в течение нескольких дней.

Можно ли использовать старые аккумуляторы?

Обычно в аккумуляторах положительные пластины приходят в негодность раньше, чем отрицательные. Если этих пластин имеется достаточное количество, то из них можно собрать аккумулятор, используя одну часть этих пластин в качестве положительных электродов, а другую в качестве отрицательных.

Такие аккумуляторы, собранные из отрицательных пластин, работают в общем удовлетворительно.

Как обращаться с серной кислотой при изготовлении раствора для амальгамирования, электролита для аккумуляторов ит. д.?

При изготовлении такого рода растворов следует осторожно вливать серную кислоту в воду, хорошенько перемешивая её стеклянной палочкой.

Поступать наоборот (т. е. лить воду в кислоту) нельзя, так как в этом случае вода, быстро обращаясь в пар, будет разбрызгиваться вместе с кислотой, в результате чего можно получить ожог.

А. П. Горшков - Cправочник радиолюбителя в вопросах и ответах, 1938г.