Как работает аккумулятор - принцип работы акб простыми словами

Еще один способ изготовления самодельного аккумулятора

Самодельная аккумуляторная батарея из подручных материалов с минимумом инструментов. Представьте ситуацию, когда рядом нет нужных деталей, точнее, минимум имеется, но вы находитесь в полевых условиях, когда разнообразия нет. Придется экспериментально искусственно ограничить себя выбором материалов.

Возьмем за неимением меди в пластинах медную проволоку. Изоляцию удалим с помощью огня. Обрезок оцинкованного железа нарежем на одинаковые пластинки. Проводки с изоляцией для соединения цепи. Можно и без изоляции сразу взять токопроводящую проволоку. Надо найти также полиэтиленовую бутылку, подойдет любой диэлектрик. Токопроводящий жидкий раствор (соляной либо кислотный, щелочной). Одноразовые стаканчики.

Для начала отожженную на огне проволоку для увеличения площади скручиваем в цилиндр. Из оцинковки нарезаем по шаблону одинаковые пластинки и сворачиваем в цилиндры (уголок загибаем, чтобы зажать в нем контактный провод).

Из пластиковой бутылки нарезаем прокладочный материал, который будет располагаться между медью и оцинковкой. Собираем элементы батареи, один конец провода закрепляем на нити, другой на цинке и два одиночных. Один с медью – плюсовой и с цинком – минусовой.

Собираем батарею в последовательную цепь. Для начала попробуем залить раствор, насыщенный солью. В полевых условиях подойдет любой солевой раствор, моча и другое. Напряжение 7,74 вольта. Заменим солевой раствор на кислотный, в эксперименте использован уксус столовый. В полевых условиях для нашего подойдет прокисшее вино, настой из щавеля, морс из клюквы и другое. Напряжение 8,05 вольта.

Заменим на щелочной раствор, соду пищевую в природе можно попробовать заменить на золу, размещенную в воде (щёлок), но надо экспериментировать для проверки. Напряжение 9,65 вольта.

Итак подведем итог: среднем из 10 элементов получаем 8 вольт, один стаканчик равен 1,25 вольта. Чтобы уменьшить напряжение для зарядки телефона (5,5 вольта), уберем два стаканчика, процедура занимает 20 секунд. Или увеличим до 4,5 вольт, добавив 5 стаканчика. Так можно сделать аккумулятор, когда нет возможности купить его, своими руками.

Изначально литий ионные батарейки предназначались для мобильных устройств будь-то телефоны, фотоаппараты, видеокамеры, ноутбуки, но в последнее десятилетие выпуск литиевых аккумуляторов налажен и большинством автопроизводителей.

Тогда зачем собирать самому, если можно купить готовый аккумулятор? Есть достаточно причин:

собранные на заводе литиевые аккумуляторные батареи – неоправданно дорогие;
очень трудно найти подходящий по габаритам аккумулятор для мотоцикла, автомобиля;
если собранная батарея влезет с запасом в установочное место, то у неё будет ниже емкость.

Своими руками можно собрать батарею из отдельных элементов, которая будет ограничена лишь энергоплотностью и ценой за ватт-час, в зависимости от типа выбранных элементов:

NiMH – никель металогидридные;
Li-ion – литий ионные;
Li-pol – литий полимерные;
LiFePO4 – литий железо-фосфатные;
Lead-Acid – свинцово-кислотные.

Вечная батарейка

Приготовьте:

стеклянную банку;
серебряный элемент – например ложку;
пищевую пленку;
медный провод;
1 чайную ложку поваренной соды;
4 пузырька глицерина;
1 чайную ложку 6 % яблочного уксуса.

Плотно обмотайте ложку пищевой пленкой, оставив ее верхний и нижний конец слегка оголенным.
Теперь настало время обмотать ложку поверх пленки медной проволокой. Не забудьте оставить длинные концы в начале и в конце для контактов. Делайте пространство между витками.
И снова слой пленки, а за ним – проволоки таким же методом. Слоев “пленка-проволока” на этой импровизированной катушке должно быть не менее семи. Не затягивайте слои чересчур – пленка должна наматываться свободно.
В стеклянной банке подготовьте раствор из глицерина, соли и уксуса.
После того как соль растворится, в раствор можно погружать катушку. Как только жидкость помутнеет, “вечная” батарейка будет готова к эксплуатации. Срок ее службы напрямую зависит от содержания серебра в элементе-основе катушки.

AGM и GEL батареи

Эти разновидности батарей содержат гелеобразный электролит и более безопасны по сравнению с иными типами аккумуляторных батареек.

Они обладают устойчивостью к вибрациям, имеют невысокий саморазряд и крепкую конструкцию. Есть возможность эксплуатировать их в любой позиции, поскольку гель зафиксирован, а также хранить длительное время. Эксплуатационный ресурс при бережном обращении может достигать десяти лет.

Однако представленные АКБ чувствительны к глубоким разрядам и плохо приспособлены к функционированию во время холода.

Производство пластин электродов осуществляется из свинца с маленькой концентрацией кальция. Необходимо знать, что технические параметры и требования к обслуживанию у различных моделей этих аккумуляторов могут серьезно различаться, так что нужно сначала прочитать инструкцию и только затем применять их.

Гелевые батареи являются необслуживаемыми, защищены от коррозии клемм и протечки кислоты, стоят недорого и поэтому приобрели широкое распространение. Их устанавливают на различные транспортные средства.

Основные характеристики АКБ

Ёмкость

Данная характеристика обозначает способность батареи отдавать электроэнергию. Расчёт этого значения выполняется умножением показателей силы тока и времени. Единица измерения А/ч. Ёмкость батареи имеет зависимость от конструктивных особенностей (материал, взятый при производстве электродов и сепараторов, их качество, размер и пр.), кроме того от особенностей рабочего раствора (температурный показатель и значение плотности, объем заряженности и режим разряда). Показатель ёмкости существенно понижается при низкой температуре и небольшой плотности рабочей смеси.

Номинальная ёмкость выражает кол-во отдаваемой электрической энергии. Данное значение замеряется при соблюдении следующих условий:

АКБ должна быть заряжена на 100%.
Значение тока равняется 1/20 ёмкости при беспрерывном разряде в течение 20ч.
Электролит должен иметь температуру 25C.
Значение напряжения на выходе должно быть не менее 10,5В.

Ток холодной прокрутки (ТХП)

Данная характеристика необходима для определения пусковых свойств батареи при низкой температуре. Оно измеряется при минус 18C с полностью заряженной батарей.

Показатель ТХП не должен снижааться за отметку заданного показателя в течение установленного кол-во времени. Чем больше показатель ТХП, тем проще будет заводиться мотор в зимний период.

Коэффициент заряда (КЗ)

При заряде батареи необходим значительный объем энергии. Он гораздо больше объема, который АКБ отдает. Это связано с потерями в процессе нагрева и сопутствующими химреакциями.

Для полного заряда батареи необходимо 105-110%% электрической энергии, взятой с АКБ.

Напряжение гальванических элементов

Это напряжение между плюсовыми и минусовыми отводами гальванических элементов. На показатель влияет концентрация, а также температура кислоты в рабочей смеси.

У стандартной батареи любой гальванический элемент имеет показатель 2В.

Номинальное напряжение (НН) и напряжение на выводе

В соответствии с действующими стандартами показатель НН одного элемента АКБ равняется 2В. Поскольку элементы соединены последовательным способом, общий показатель напряжения равняется сумме значений всех значений. Отсюда получается общее напряжение батареи 12В.

Напряжение на выводе — показатель напряжения, которое измеряется на отводах полюсов АКБ.

Маркировка АКБ

Напряжение газовыделения

Показатель напряжения заряда, превышение которого провоцирует выделение газа. Данный показатель связан с температурным значением. Для любого элемента он равняется 2,4В. Значит, вся АКБ имеет показатель 14,4В.

Превышение данного показателя ведет к разложению дистиллята, содержащегося в рабочем растворе. Это способствует образованию водорода и кислорода, а при их смешении образуется взрывоопасный газ.

Напряжение холостого хода (НХХ)

НХХ также называют напряжением покоя – это напряжение на отводах при отсутствии нагрузки. После заряда/разряда аккумулятора НХХ меняет показатель.

Потеря воды

При показателе напряжения выше 14,4В дистиллят электролита аккумулятора быстро разлагается и улетучивается. Скорость данного процесса зависит от температурного режима.

Показатель уровня рабочего раствора понижается, процент содержания кислоты возрастает, а период службы АКБ становится меньше. Из-за этого увеличивается вероятность образования искры, что может спровоцировать взрыв батареи.

Отвод газа

Для отвода газов, образованных при химреакциях, в батарее имеется газоотвод. Это обеспечивает направленный отвод газа в определенное место. Вывод газа осуществляется с разных сторон (плюс/минус) — это зависит от места его нахождения в батарее. В некоторых модификациях АКБ предусмотрено 2 отверстия для отвода газа — на обеих сторонах вывода.

Саморазряд

Процесс, вызванный химреакциями, происходящими внутри батареи. Он происходит даже если к аккумулятору нет подключений внешних потребителей. Показатель зависит от температурного режима и технологических процессов, применяемых при производстве батареи.

Для сведения значения к минимуму в производстве электродов не используют сурьму для сплава со свинцом, заменяя ее кальцием. Это гарантирует наименьшее значение саморазряда в ходе старения. В соответствии с установленными нормативами саморазряд АКБ равен ориентировочно 3% в месяц (0.1% в день).

АКБ в системе автомобиля

Виды тяговых аккумуляторов и их характеристики

Знать основные параметры тяговых батарей очень важно, ведь только в этом случае изделие будет правильно подобрано, установлено, а при эксплуатации к нему не будут подключаться потребители сверх рассчитанного заводом-изготовителем предела по мощности. Основными аккумуляторами этого типа являются:

Основными аккумуляторами этого типа являются:

Свинцово-кислотные. Дешёвые аккумуляторы, которые обладают необходимыми качествами для использования в качестве тяговых батарей. Основным недостатком таких устройств является большой вес.
Никель-кадмиевые. Обладают высоким ресурсом работы и способны обеспечить различные самоходные машины электрическим током в необходимом объёме. Идеально подходят для погрузчиков, штабелеров и другой складской техники.
Никель-металлогидридные. Высококачественный аккумулятор, который может использоваться в различных инструментах и машинах. Идеально подходит для электровелосипедов, инвалидных колясок и другой маломощной техники.
Литий-полимерные. Современные устройства, в которых отсутствует эффект памяти, а работоспособность сохраняется в очень большом диапазоне температур. По причине высокой стоимости в качестве тяговой батареи используется редко.
Литий-железофосфатные. Идеально подходят для электромоторов мощных автомобилей и другого вида техники. Могут также использоваться в качестве основных накопителей электричества в ИБП.
Литий-ионные. Этот вид современных тяговых аккумуляторов является самым распространёнными и используется в качестве АКБ для электромобилей в системах бесперебойного электроснабжения. Такие устройства накопления электричества хорошо переносят глубокий разряд, обладают большим сроком службы и могут длительное время держать напряжение без потерь.

Техника безопасности

Не стоит забывать, что любой элемент питания содержит достаточно активные химические вещества, которые могут представлять определённую опасность для человека. Особенно касается бытовых вариантов накопителей, содержащих литий. Это очень активный металл, который нельзя перегревать. Сборки, содержащие его, при определённой температуре нагрева могут попросту взорваться. Это случается очень редко, поэтому использование его относительно безопасно. Перегрев может стать результатом короткого замыкания полюсов батареи. Замыкающий проводник проведёт через себя максимальное количество тока накопителя, вызывая перегрев.

Вообще никакой аккумулятор нельзя замыкать между полюсами накоротко. Химические реакции, происходящие в нем в этот момент, начнут идти с повышенной скоростью. Результат этого непредсказуем. Кроме перегрева может произойти разрушение корпуса батареи при выделении газов.

Никакое устройство накопления электрического разряда нельзя перегревать. Стоит электролиту, даже относительно безопасных щелочных аккумуляторов закипеть — корпус батареи просто разорвёт. А щёлочь или кислота — это тоже очень вредные вещества для человека. Будь они хоть жидкие (ожоги), хоть в виде пара (ожоги слизистых, лёгких).

Особенности конструкции современных АКБ

Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.

Рассмотрим их по отдельности:

Пластины

Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.

Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.

Сепараторы

Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.

Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.

В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.

Электролит

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

Гелевые электролиты

Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.

Устройство электродов

Можно встретить и гибридную конструкцию, где, кроме свинца, в положительный электрод добавляется сурьма, а в отрицательный – кальций. Правда, в таких случаях имеется повышенный расход воды. Чтобы повысить стойкость к коррозийным процессам, добавляют олово или серебро.

Электроды изготавливаются с решетчатой структурой, их покрывают слоем активной массы. Принцип работы аккумуляторной батареи в немалой степени зависит от того, какой материал используется для пластин. Мы рассматриваем свинцовые, которые просты для изучения, но ориентироваться на них всегда не рекомендуем.

Литиево-ионные

Это самые популярные на сегодня источники электротока. Литиево-ионные АКБ превосходят иные типы аккумуляторов по выдаваемому напряжению. Они обладают большой удельной емкостью и невысокой степенью саморазряда.

Но у них имеются и минусы:

При падении температуры до минусовых значений, сила тока сильно понижается.
Емкость постепенно снижается, за два года может уйти около двадцати процентов емкости.
Неустойчивы к глубокой разрядке.

Подобные типы аккумуляторов часто выступают в качестве зарядного устройства для ноутбуков, компьютеров и тому подобного. Также их широко используют в автомобилях, накопительных системах энергии и современной электротехнике. То есть сегодня практически нельзя обойтись без литиево-ионных моделей.

Химическими элементами данных устройств являются ионы лития. Производство положительных пластин осуществляется из лития с фосфатом либо кобальтом, так как этим материалы безвредные для организма, недорогие и малотоксичные. Если разработчики сумеют устранить основные минусы таких АКБ, в будущем они могут полностью вытеснить кислотные батареи. Но сегодня цена их производства существенно превышает создание иных типов батарей.

Аккумуляторы имеют несколько существенных различий с никелевыми приборами, например, они почти на сорок процентов дороже в изготовлении.

Схема построения аккумуляторной батареи

Мы рассмотрели основную информацию о данных устройствах

Давайте ещё уделим внимание такому понятию, как схема аккумуляторной батареи. Ведь в рамках статьи по нему прошлись только вскользь

Аккумулятор современной схемы, согласно истории, был впервые создан французским физиком Гастоном Плантом. Площадь его творения превышала 10 квадратных метров! Современные батареи, по сути, являются просто значительно уменьшенными и немного доработанными копиями его аккумулятора. Видимым для человека элементом является только корпус. Он обеспечивает общность и целостность конструкции.

Как происходит зарядка аккумуляторной батарей?

Не забывайте перед уходом из автомобиля выключать все электроприборы, иначе можете прийти к авто, а аккумулятор сел. Например, включенные габариты полностью разрядят аккумулятор примерно за 30 часов.

Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется двумя разными способами:

1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии, зарядка идет автоматически (чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет зарядка).

2. Вынимается аккумулятор и берется зарядное устройство, подключаются контакты минус к минусу, плюс к плюсу. Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Только не перегибайте, а то аккумулятор не «закипит» и через «месяц». Далее читаем инструкцию зарядного устройства, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей кнопок и свойств. Зарядных устройств великое множество, и тяжело выделить кого либо из производителей, отличаются они друг от друга, как ценой так и свойствами (сглаживание поступающего напряжения, гашение «скачков»).

Аккумулятор считается полностью заряженным, когда электролит «закипел». В среднем зарядка идет около 8-10 часов, но время может сильно варьироваться, все зависит от изначального заряда батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство, после чего аккумулятор считается полностью заряженным.

После зарядки аккумулятора желательно его тщательно промыть и просушить, т.к. на корпус батареи может попасть кислота или грязь. Это может привести к своевременному разряду АКБ, т.к. его корпус пропускает напряжение. Это можно легко проверить — нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды. Только следите, чтобы данный раствор не попал в банки аккумулятора.

Li-Pol аккумуляторные батареи

Литий-полимерные — это следующий этап развития литий-ионных АКБ. Принципиальная разница понятна из названия — в качестве электролита начинает использоваться полимерное соединение. Из-за прочности существующих в нем химических связей такой аккумулятор становится максимально безопасным, неправильная эксплуатация может сломать его самого, но не нанести вред владельцу, как это бывало с литиевыми АКБ с жидким наполнителем. Полимерный неопасно перегревать или протыкать острым предметом, в то время как жидкостной элемент уже давно бы взорвался.

Еще один огромный плюс Li-Pol батарей — их огромная проводимость. Из-за того, что в процессе реакций на анодах и катодах батарея приобретает свойства хорошего полупроводника, она способна передавать ток, в разы превышающий ее собственную электроемкость.

Проверка плотности

Плотность – важный показатель. От нее не только зависит, что нужно лить при малом количестве жидкости внутри АКБ, но и:

температура замерзания электролита – в случае крайне низкой плотности, такой как 1,07 грамм на куб. см., он замерзнет уже при минус 5 градусов по Цельсию, а при не очень низкой (например, 1,30) температура замерзания составит аж минус 60 градусов;
срок службы АКБ – чем более высокая концентрация серной кислоты, тем меньше прослужит батарея.

Правильное обслуживание аккумулятора заключается в периодическом контроле за плотностью. Делается это при помощи специального прибора, продающегося в любом автомобильном магазине – ареометра. Стоимость этого приспособления составляет 150 – 200 рублей.

Проверка должна производиться на полностью заряженном аккумуляторе. Ареометр должен показать значение от 1,27 до 1,29 грамм на кубический сантиметр. Все, что ниже или выше данного показателя, является отклонением от нормы.

Пошаговая инструкция, как проверить плотность аккумуляторов ареометром:

берем приспособление;
опускаем его поочередно в каждую банку;
набираем электролитический раствор при помощи нажатия на грушу, находящуюся сверху прибора;
смотрим значение, которое покажет градуированная шкала;
определяем средний показатель в мм после осуществления измерений по всем 6 банкам.

После того как правильно была определена плотность, решится вопрос с тем, что нужно заливать, и нужно ли это делать вообще:

если плотность оказалась повышенной, то нужно лить дистиллированную воду, то есть уменьшать концентрацию серной кислоты;
наоборот, при пониженных значениях, нужно добавлять электролит, то есть повышать концентрацию серной кислоты.

Процедура доливки дистиллированной воды

В этой процедуре нет ничего сложного – просто заливаем понемногу в каждую банку. Далее проверяем уровень (см. выше). Как только он станет нормальным, еще раз производим проверку плотности.

Добавление или замена электролитического раствора

При низкой плотности нужно добавлять или вообще полностью менять электролит, находящийся в аккумуляторе.

Что именно делать, зависит от того, какая конкретно концентрация серной кислоты была определена по результатам замера ареометром:

если от 1,2 до 1,27 грамм на кубический сантиметр, то электролитический раствор добавляется согласно нижеуказанному алгоритму (ситуация № 1);
в случае же, если ниже 1,2 грамм на кубический сантиметр, то придется полностью менять (ситуация № 2).

Чтобы довести плотность до нормы путем добавления электролита (ситуация № 1), необходимо:

откачиваем как можно больше жидкости из каждой банки аккумуляторной батареи (например, при помощи резиновой груши);
берем электролит, купленный в автомобильном магазине, и заливаем в каждую банку половину от того объема, который откачали при помощи груши;
немного встряхиваем АКБ, либо же даем на клеммы небольшую нагрузку (к примеру, подключаем автомобильную лампочку) – это нужно, чтобы добавленная и уже находящаяся в АКБ жидкости хорошо перемешались;
произвести замер плотности – если она не достигла нормы, необходимо повторить вышеуказанные шаги еще раз.

Если плотность – крайне низкая, электролитический раствор придется весь заменить (ситуация № 2). Делается это сложнее, чем в случае добавления:

нужно откачать раствор при помощи груши, шприца или иного приспособления;
в банки залить дистиллированную воду;
АКБ немного покачать из стороны в сторону;
откачать залитую воду;
повторять процедуру до тех пор, пока откачиваемая вода не станет прозрачной;
залить новый электролит из бутылки исходя из объема, который требуется заливать в АКБ определенной емкости (см. таблицу выше);
проверить уровень и плотность.

Правила заливки

Автомобилист должен следовать 3 основным правилам заливки электролита и дистиллированной воды:

уровень электролита в АКБ должен быть на мм выше пластины – от 10 до 15;
при необходимости доливки воды следует использовать именно дистиллированную – воду из-под крана лить категорически запрещено из-за наличия в ней примесей и солей тяжелых металлов, которые будут способствовать коррозии свинцовых пластин, их окислению;
при контроле показаний ареометром следует учитывать климатические условия – если машина эксплуатируется преимущественно в северных регионах, то норма плотности чуть выше (около 1,30 – 1,31 грамм на 1 куб. см.), наоборот, если ТС используется на территориях с жаркой погодой, норма чуть ниже (1,25 – 1,26 грамм на 1 куб. см.).

Назначение

АКБ в обычном автомобиле предназначен для работы стартера при запуске двигателя и для устойчивого снабжения заданного вольтажа электроэнергией, многочисленного электрооборудования. При этом роль автомобильного аккумулятора, как «энергетического буфера», при недостаточном поступлении энергии от генератора не менее важна. Типичный пример подобного режима – при работе двигателя на холостых оборотах во время стояния в пробке. В такие моменты весь электропакет и дополнительное сервис-оборудование запитаны только от аккумулятора. Критически важна роль кислотного аккумулятора при аварийных форс-мажорах: поломка генератора, регулятора напряжения, выпрямителя тока, при обрыве ремня генератора.

№2. Медная обмотка.

Теперь наматываем медный провод на ложку в несколько слоев. Но можно и в один. Концы проводов оставляем длинными, так как они будут полюсами. Витки не должны быть намотаны вплотную друг к другу. Оставляем между ними небольшие отступы. После этого возвращаемся к первому шагу и наматываем пленку. Ее нужно наматывать свободно, что оставить доступ раствора к меди. Далее снова наматываем провод. Все это повторяем до 7 раз и больше. На выходе получим довольно толстую катушку с торчащими медными ответвлениями.

№3. Раствор.

В стеклянную емкость насыпаем чайную ложечку соли. Затем добавляем столько же уксуса. Выполняем легкое помешивание. Далее заливаем глицерин из 4-х пузырьков.

Функционирование аккумулятора при заряде

Необходимо
отключить нагрузку на клеммах пластин. На них же подаётся, как правило,
постоянное напряжение (но может быть и пульсирующее, зависит от
случая), которое больше, чем величина батареи, что заряжается. Причем
полярность должна быть одинаковой. То есть минусовые и плюсовые клеммы
потребителя и источника обязаны совпадать. Учтите, что зарядное
устройство обязательно должно обладать большей мощностью, чем есть в
аккумуляторе, чтобы подавлять остатки энергии в нем и создавать
электрический ток, направление которого будет противоположным разряду. В
результате меняются и химические процессы, которые протекают в
аккумуляторной батарее.

Давайте рассмотрим пример из предыдущего
подпункта статьи. Здесь уже положительный электрод будет обогащаться
кислородом, а на отрицательном восстановится чистый кадмий. Подводя
итог, можно сказать, что во время заряда и разряда меняется только
химический состав электродов. Это не относится к электролиту. Но он
может испаряться, что негативно будет сказываться на времени работы
батареи.

Итак,
мы рассмотрели принцип работы любого аккумулятора. Теперь давайте
узнаем, как во время эксплуатации можно улучшить их характеристики.

Последовательное соединение элементов.

При последовательном соединении элементов питания выделяются две схемы: последовательно-дополняющая и последовательно-препятствующая.В последовательно-дополняющей схеме положительный вывод первого элемента питания соединяется с отрицательным выводом второго элемента питания; положительный вывод второго элемента питания соединяется с отрицательным выводом третьего элемента питания и т.д. (рисунок 3.11.)

Рисунок 3.11.Последовательное соединение элементов питания.

При таком соединении источников питания через все элементы будет течь одинаковый ток:

Индексы в обозначениях токов указывают на номера отдельных источников питания (элементов или батарей питания)А полное напряжение при последовательном соединении равно сумме напряжений (ЭДС) отдельных элементов:

Еобщ = Е1 + Е2 + Е3.

При последовательно-препятствующем включении источников питания, они соединяются друг с другом одноименными выводами. Но на практике такая схема не применяется или применяется, но очень редко.

Цикл заряда батареи

Для начала зарядки от клемм аккумулятора необходимо отключить нагрузку. На свободные клеммы батареи подаётся постоянный ток со значением напряжения большим, чем выходное напряжение заряжаемого устройства.

При осуществлении зарядки следует строго соблюдать полярность, то есть должны совпадать положительные и отрицательные контакты батареи и зарядного устройства

Важно учитывать, что устройство для зарядки необходимо выбирать с большей мощностью, чем сам аккумулятор, для того, чтобы преодолевать сопротивление оставшейся в нём энергии и производить электрический ток с направлением, противоположным току разряда. В результате обратимые химические реакции, протекающие в АКБ, поменяют своё направление

Для рассмотрения примера можно взять также никель-кадмиевую батарею. В реакцию вступают гидроксиды кадмия и никеля, образовавшиеся при цикле разряда. Продуктами этой реакции будут оксид-гидроксид никеля, вода и восстановленный кадмий.

Из всего вышесказанного следует, что во время рабочего цикла меняется только химический состав электродов. Электролит лишь создаёт требуемую для протекания реакций среду. С течением времени он может испаряться, что не самым лучшим образом скажется на продолжительности работы батареи. Рассмотренный принцип работы верен для любого типа аккумуляторов, будет изменяться только химический состав электродов и электролита.

Заключение

Самостоятельное изготовление подобных устройств не представляет сложностей для тех, кто знает хотя бы азы радиотехники и работы с ней.

Естественно, если у человека нет необходимых знаний, то ему и смысла нет браться за подобное дело, ведь толка от этого не будет абсолютно никакого.

Вообще, если сделать все правильно, соблюдая основные рекомендации, то можно забыть о постоянной покупке новых батарей для своих приборов общего пользования. Подобная экономия очень кстати, ведь цена за раcходные материалы постоянно растет, а заряда батарей хватает на очень короткое время.Ниже обзор зарядных устройств, рекомендованных к заказу:

Описание и характеристики Цена CAMELION BC-1009