Как работает аккумуляторная батарея

Луиджи Гальвани
Луиджи Гальвани

Однажды подвесив лягушку на веревочке, ученый Луижди Гальвани заметил, если поднести к ней две металлические пластины, то лягушачья лапка начинала дергаться.

Аккумулятор - устройство накопления энергии для дальнейшего его использования. Бывают: тепловые, электро, гидравлические, инерционные. Разберем электро аккумуляторы. Электроды анод (+) и катод (-) погружены в электролит. Если подключить к источнику питания электро энергию, аккумулятор ее накопит в химическом виде и сможет по мере необходимости отдать, превращая ее в электричество. Так же возможно заряжать / разряжать неоднократно.

С чего все началось

Гальвани ошибался, он посчитал, что лягушка создает энергию и даже назвал это "животное электричество". Но Алессандро Вольта установил ошибочность его опыта. И доказал, что энергия возникает между двумя пластинами из разных металлов благодаря химической реакции.

Вольта в 1800 годах проводил опыты с разными металлами. Положительными были олово, цинк, свинец и железо. Отрицательными - золото, серебро и медь. В результате опытов он выявил, что цинк+медь в соляном растворе создавали ток. Позже эффект получения энергии подобным способом назвали "гальванизм", а так же и первую батарейку "гальванический элемент".

Первая серийная батарей выглядела так: деревянная коробка внутри которой медные и цинковые пластины залитые морской водой, в качестве электролита. А запакована сверху вся конструкция в цемент. К слову, перезарядка такой батареи не осуществлялась.

Лишь в 1859 был создан первый аккумулятор, принципы которого актуальны по наш день. Свинцовые пластины, дерево и ткань. В 1899 году выпущен никель-кадмиевый аккумулятор, 1901 году - никель-железный.

В наше время

Современные электрохимические элементы разделяются на:

Свинцово-кислотные (SLA)

SLA
SLA

Использовались в первых мобильных телефонах. Но и до сих пор применяют там, где вес и размер значения не имеют: бесперебойники, охранные системы и т.д Обладают высокой мощностью и емкостью.

Никель-кадмиевые (Ni-Cd)

Ni-Cd
Ni-Cd

Были в радиотелефонах и видеокамерах. Сейчас нашли свое применение в медицинском оборудовании и электроинструменте.

Быстро заряжаются и отдают большой ток. Не греются, долго живут при правильном использовании и имеют низкую цену. Однако имеют "эффект памяти" и высокий саморазряд, достаточно большой вес.

Никель-металлгидридные (Ni-MH)

Ni-MH
Ni-MH

Пришли на замену Никель-кадмиевых. Плотность энергии выше, следственно аккумулятор легче. Почти устранен "эффект памяти", но есть нагрев самой батареи. Не вредят окружающей среде.

Литий-ионные (Li-ion)

Li-ion
Li-ion

Все современные устройства, смартфоны и ноутбуки, оснащены такой батареей. Она вытеснила вышестоящие по ряду причин: малый размер и вес, высокая плотность, нет "памяти", не надо обслуживать и низкий саморазряд, система защиты и схема управления. Из минусов - высокая цена, небольшой срок жизни (около 2 лет).

с (Li-Pol)

Li-Pol
Li-Pol

Последняя разработка в подобной области. Полимер играет роль электролита. Имеет все преимущества литий-ионного аккумулятора, вдобавок батарею можно сделать любой формы и толщины. Из недостатков - бабахнет при неправильной эксплуатации.

Аккумуляторные технологии постоянно совершенствуются и несколько "дедовских" советов канули в лето, к примеру:

Современный аккумулятор не нужно до конца разряжать и заряжать, оптимальный период 40-80%. То что оставлять зарядку на ночь вредно - это миф, оставляйте спокойно. Можно смело пользоваться телефоном во время зарядки. Но вот жара и холод действительно вредят, лучше не "купать" и не "жарить" устройство.