Электрический аккумулятор
Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования.
Принцип действия
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.
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. Наиболее распространённым считается зарядный ток (в амперах) в 1/10 номинальной ёмкости аккумулятора (в ампер⋅часах), однако эта величина не имеет никакого научного обоснования. 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
- Никель-солевой аккумулятор
- Железо-воздушный аккумулятор
- Железо-никелевый аккумулятор
- Лантан-фторидный аккумулятор
- Литий-железно-сульфидный аккумулятор
- Литий-железно-фосфатный аккумулятор
- Литий-ионный аккумулятор (Li-Ion)
- Литий-полимерный аккумулятор
- Литий-фторный аккумулятор
- Литий-хлорный аккумулятор
- Литий-серный аккумулятор
- Натрий-никель-хлоридный аккумулятор
- Натрий-серный аккумулятор
- Никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd)
- Никель-металл-гидридный аккумулятор (NiMH)
- Никель-цинковый аккумулятор
- Свинцово-водородный аккумулятор
- Свинцово-кислотный аккумулятор
- Серебряно-кадмиевый аккумулятор
- Серебряно-цинковый аккумулятор
- Цинк-бромный аккумулятор
- Цинк-воздушный аккумулятор
- Цинк-хлорный аккумулятор
- Никель-водородный аккумулятор
