Обратимые источники постоянного тока (аккумуляторы). Примеры

Аккумуляторы — вторичные химические источники электрической энергии — обладают способностью накапливать (аккумулировать) химическую энергию под действием электрического тока и затем, по мере надобности, отдавать ее в виде электрической энергии во внешнюю цепь. При правильной эксплуатации аккумуляторы выдерживают до 500 и более циклов заряд — разряд. В буферном режиме, когда аккумулятор включен параллельно с генератором постоянного тока и служит главным образом для сглаживания колебаний напряжения последнего, срокслужбы и счисляется годами. В настоящее время широкое применение находят кислотные (свинцовые), щелочные (кадмиево-никелевые, железоникелевые, серебряно-цинковые) аккумуляторы. В серебряно-цинковых аккумуляторах в качестве активных материалов участвуют серебро и окись цинка. Электролитом служит раствор едкого калия. Эти батареи в 6 раз легче и в 5 раз меньше по размерам, чем свинцово-кислотные того же заряда. Они используются в ответственных электроустановках. В свинцовых аккумуляторах в качестве активного вещества на положительном электроде служит двуокись свинца Рb0₂.на отрицательном электроде — губчатый металлический свинец Рb. Электролит — раствор серной кислоты H₂S0₄ плотностью 1,18…1,29 г/см3. При разряде свинцового аккумулятора происходит химический процесс, описываемый уравнением Pb0₂ + Pb + 2H₂S0₄ — 2PbS0₄ + 2Н₂0. При заряде процесс идет в обратном направлении. В кадмиево-никелевых аккумуляторах активными веществами положительного электрода являются окислы никеля, смешанные для увеличения электропроводности с графитом, а отрицательного электрода — губчатый металлический кадмий в смеси с губчатым железом. Электролитом служит раствор едкого кали или едкого натра, иногда с добавлением едкого лития. В железоникелевых аккумуляторах вместо кадмия использован мелкий порошок железа, поэтому их стоимость значительно ниже. Недостаток железоникелевых аккумуляторов — значительный саморазряд. В обозначении аккумуляторов первое число показывает, сколько аккумуляторных банок в батарее, последнее — каков электрический заряд* батареи в ампер-часах или кулонах: 1 А * ч = 3,6 кКл. Основной характеристикой аккумуляторов является их электрический заряд измеряемый в ампер-часах. Его вычисляют как произведение силы тока при разряде на продолжительность этого режима. Так, если электрический заряд равен 100 Ач, то при силе тока 10 А обеспечивается работа токоприемника в течение 10 ч, при силе тока 5 А — в течение 20 ч и т. д. Электрический заряд зависит от конструкции аккумулятора, от качества его зарядки, а также от силы разрядного тока.