Создание аккумулятора электроэнергии

24Января2011

Автор: Становой Сергей

Аккумуляторы в области применения автономных источников энергии для электронных устройств занимают в наше время лидирующие позиции, опережая даже батарейки. Преимущество аккумуляторов по сравнению с обычными одноразовыми элементами состоит в возможности их неоднократного применения путем использования множества циклов заряда-разряда. Открытие аккумулирующего эффекта стало в ряд наиболее значимых изобретений в области электроники.

Началом истории аккумулятора электроэнергии можно считать 1800 год, когда итальянский физик и физиолог Алесандро Вольта поместил две пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить электрический ток. Хотя этот факт можно также считать в общем началом истории первого химического элемента. Но поскольку в то время ученые и изобретатели находились на заре развития электричества, то эксперимент Алесандро Вольта по сути дал толчок к открытиям постоянного и регенерируемого автономных источников энергии.

Саму же возможность циклического использования источника энергии открыл в 1802 году немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер. В ходе экспериментов, он показал, что если две медные пластины помещенные в кислоту заряжать с помощью гальванической батареи, то они в течении определенного времени способны отдавать накопленный заряд. Т.е. устройство Риттера способно было аккумулировать электрическую энергию.

В 1854 году военный немецкий врач Вильгельм Зинстеден в ходе экспериментов наблюдал эффект аккумулирования энергии при пропускании тока через свинцовые электроды, помещенные в серную кислоту. Зинстеден практически вплотную приблизился к созданию свинцового аккумулятора, но так и не применил результаты эксперимента на практике.

Лишь в 1859 году эксперимент, подобный вышеописанному случайно сделал французский инженер Гастон Планте. Француз в отличии от немца воплотил его результаты на практике, построив первый в истории свинцовый аккумулятор. Аккумулятор Гастона Планте был сделан из двух свинцовых пластин, помещенных в кислотно-водный состав. Пластины между собой разделялись прокладкой из ткани. Обе пластины на некоторое время подсоединяли к гальванической батарее. После заряда аккумулятор Планте способен был отдавать довольно сильный ток в электрическую цепь. Недостатком первого аккумулятора была его небольшая емкость. В ходе экспериментов Гастон Планте добился повышения емкости путем специальной формовки пористости свинцовых пластин. Планте заряжал свой аккумулятор, а потом пропускал через него ток в противоположном направлении. Примерно через 500 часов такой формовки на пластинах образовывался значительный слой окиси свинца.

В 1882 году французский изобретатель Камилл Фор, работавший помощником у Планте, придумал изначально в процессе производства аккумуляторов покрывать пластины суриком или другим оксидом свинца.

В начале XX века аккумуляторы усовершенствовал Томас Эдисон. В результате его экспериментов были созданы железно-никелевые щелочные аккумуляторы. Электролитом в них служил едкий калий. С 1903 года новые портативные батареи применятся в транспорте, на электростанциях и небольших судах.

Корпуса аккумуляторных батарей сначала изготавливали из дерева, потом начали использовать эбонит. Из нескольких батарей напряжением около 2,2 В формировались 6-ти,12-ти и 24-вольтовые секции. Автомобилестроение до 50-х годов XX века использовало 6-вольтовую систему электропитания.

В дальнейшем усовершенствования аккумуляторных батарей привели к использованию новых синтетических материалов, уменьшению их размеров и увеличению емкости.