История развития аккумуляторных батарей
3 февраля 2021 г.
Прежде чем мы увидели аккумуляторные батареи в том виде, в котором они сегодня представлены нам на полках магазинах, они преодолели длинный путь и приобрели множество усовершенствований.
Первые открытия
Аккумулировать электрическую энергию научились еще во времена итальянского ученого Вольта, который первым открыл явления гальванического электричества. Он проводил опыты с монетами из разных металлов, которые клал на язык и замечал появление странного кисловатого привкуса.
В 1801 году французский физик Готеро, пропуская через воду посредством платиновых электродов ток, обнаружил, что после того, как ток через воду прерван, можно, соединив между собой электроды, получить кратковременный электрический ток. Такой же опыт повторил ученый Риттер, используя вместо платины золото, серебро и медь. Он отделял металлы друг от друга кусками сукна с пропиткой растворами солей.
В 1859 году Гастроном Планте изобрел такой тип аккумуляторов, который был представлен следующим образом:
- Он состоял из свинцовых пластин с большой поверхностью. При заряжении током они покрывались окисью свинца, а выделяя кислород и жидкость отдавали энергию.
- Между пластинами Планте прокладывал полосы из сукна и сворачивал их вокруг круглой палки. Получившийся сверток он стягивал резиновыми кольцами и ставил в сосуд с подкисленной водой.
- При многократном заряде и разряде такой батареи на поверхности пластиной образовывался активный действующий слой, который придавал элементу большую емкость.
Таким образом, можно сказать, мы получили аккумуляторную систему, которая стала основой для создания современных АКБ.
Современные батареи
Спустя много лет принцип работы и основа батарей остались такими же, как были у Планте. И сегодня при производстве свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в корпус монтируют разнополярные электроды, разделенные сепаратором, заливают водный раствор серной кислоты (электролит) и соединяют однополярные электроды между собой с выводными борнами для подключения к источнику питания или зарядному устройству.
В современных моделях полюсные выводы подверглись модернизации. Их производят в виде клеммного соединения, конусного вида, под различные диаметры болтов как внутреннего типа, так и под болты с гайкой, и сварного типа. Расположение формируют в зависимости от размещения аккумуляторов на объектах: сверху, сбоку, с торца (так называемое фронт-терминальное исполнение). За счет научного прогресса существенно изменился состав и конструкция электродов. Свинец сам по себе материал очень мягкий, поэтому для прочности его смешивают с сурьмой, а для сокращения газовыделения добавляют кальций. Существуют сплавы, имеющие в составе олово или серебро.
Развитие также получила и конструкция корпуса. Если раньше их производили из дерева, то позже его заменили на эбонит, обладающий высокими изоляционными свойствами. Сейчас корпусная коробка производится из различных полипропиленов, которые являются довольно прочными и огнестойкими, имеют разную степень прозрачности и стойкость к разнообразным условиям эксплуатации.
Кроме того, отличия появились в системах герметизации (обслуживаемые или необслуживаемые), плотности электролита (жидкостный, гелевый, со стекловолокном). В будущем батареи станут еще совершеннее, поскольку главное, к чему стремятся производители — уменьшение веса, быстрый заряд и производство АКБ с большим количеством энергии.