Кажется, едва ли найдется в городах цивилизации человек, не имеющий дело с аккумуляторами хоть раз в своей жизни. Они буквально окружают нас по всюду – в автомобилях, телефонах, часах и т.д. Канули в лету допотопные огромного размера маломощные аккумуляторы, современные занимают все меньше места и все больше повышают свое КПД. Все пользуются ими, все. Но вот некоторые интересные факты про аккумуляторы, в том числе и про , которые побудят вас немного призадуматься о таком явлении как батарея и взглянуть на него немного с другой стороны.

1. Первые батареи

Первая батарея была создана Алессандро Вольтом в 1798 году, первый аккумулятор был произведен примерно с 1859 года, когда французский физик Гастон Планте изобрел свинцово-кислотные клетки. Они кстати и до сих пор используется в автомобилях. Тем не менее, доказательства о происхождении первой батареи зафиксировано более чем 2000 лет назад. В 1938 году, Вильгельм Кениг обнаружил в Ираке 5-дюймовый керамический сосуд содержащий медный цилиндр, заключенный в железный стержень. Считается, что это была древняя форма аккумуляторной батареи.

2. Аккумуляторы

Батареи работает за счет химической реакции происходящей внутри неё, что заставляет электроны течь от отрицательного к положительному полюсу батареи. Батарея при этой реакции естественным образом изнашивается. Когда вы заряжаете аккумулятор, вы, по сути, поворачиваете в вспять химическую реакцию, используя электрическую энергию.

3. Энергозатраты на производство батареи

Затраты энергии на производство аккумуляторных и одноразовых батарей в 50 раз больше, чем электрическая энергия, которую они производят за весь срок своей эксплуатации.

4. Влияние памяти

В первую очередь от этого эффекта страдают никель-кадмиевые аккумуляторные батареи. Если хоть раз зарядить никель-кадмиевый аккумулятор не до конца, до он «забудет» о своей первоначальной емкости. К примеру, батарея способна хранить 100 единиц энергии. Вы можете зарядить его только на 40 единиц, затем снова зарядить аккумулятор до 100 единиц. Вы думаете, что аккумулятор содержит 100 единиц, как и в первый раз? Как бы ни так, эффекта памяти делает свое злое дело и это значит, что батарея может отдать только до 40 единиц энергии. Вот так то. Остальные 60% пустого места попросту забыты.

5. Ресурс акб

Все батареи, в том числе аккумуляторные, в конце концов умирают. Это потому, что химические вещества внутри батареи со временем деградируют.

6. Правила использования батарей в Великобритании

С 1 января 2010 года все производители и импортеры батарей в Великобритании будут отвечать за стоимость сбора и утилизации отработанных батареек. К счастью, там есть услуга по переработки и утилизации батарей для населения.

7. Ртуть в аккумуляторных батареях

Крупнейший источник ртутного металла находится в бытовых аккумуляторов, особенно в щелочных. Законодательство из парламента ЕС, а именно Директива WEEE 2003 года, говорится, что производители щелочных батарей обязаны взять на себя обязательство устранить всю ртуть из батареек. Тем не менее, ртуть является неотъемлемой частью батареи и не может быть полностью исключена.

8. Никель-кадмиевые батареи

Одной никель-кадмиевой батареи мобильного телефона, чтобы загрязнить 600000 литров воды! Это эквивалентно трети объема олимпийского бассейна.

9. Потеря заряда

Аккумуляторы теряет часть своего заряда каждый раз, когда находится в телефоне. Поэтому старайтесь заряжать непосредственно перед его использованием, дабы оптимально расходовать заряд акб. Вам также следует избегать того, чтобы разряженные аккумуляторы в течение длительных периодов времени лежали без дела, в противном случае аккумулятор будет деградировать гораздо быстрее.

10. Маркировки типа "Heavy Duty" вводят в заблуждение

Так как нет никаких реальных отраслевых стандартов для батарей, многие термины, используемые их производителями стали вводить в заблуждение граждан. К примеру, акб с маркировкой "Heavy Duty" (распространены в США) на самом деле обычные батареи, а то и вовсе акб, которые служат меньше «обычных» батарей.

В каждом автомобиле трудится аккумуляторная батарея. Без нее автомобиль просто тонна металла, неспособная сдвинуться с места. Мы постарались собрать 10 самых интересных фактов об автомобильном аккумуляторе. Итак, знаете ли вы что..

1. Напряжение 12 Вольт, указанное на корпусе автомобильного аккумулятора , на самом деле соответствует состоянию критически разряженной батареи. Полностью заряженная имеет напряжение 12,7 Вольт.

2. Токовыводы АКБ делают разной толщины, для того чтобы невозможно было перепутав полярность, подключить клеммы в авто и сжечь процессор.

3. Рабочая емкость всегда ниже номинальной на 15-25%. Вы никогда без нанесения ущерба батарее не выкачаете всю номинальную емкость. Почему? Технологии изготовления АКБ шагнули вперед. На смену сурьмянистым, пришли кальциевые и гибридно-кальциевые аккумуляторы, а методы измерения емкости разрядом до напряжения 10,5 Вольт по ГОСТу остались с 50-х годов. Современные АКБ не переносят разрядов ниже 11,5-12,0 Вольт.

4. "Необслуживаемых" батарей, у которых вода не растрачивается при эксплуатации, не существует в природе. Это слово - маркетинговый ход производителей аккумуляторов. Вода участвует во всех реакциях протекающих в аккумуляторе: разряде и заряде. Этот процесс называется электролизом. Вода разлагается на кислород и водород. Водород покидает батарею через вентиляционные отверстия, а кислород вступает в реакцию с положительными электродами, окисляя их. Воду необходимо доливать минимум раз в год! АКБ без отверстий для долива воды, имеют запрограммированное ограничение срока эксплуатации: когда уровень электролита достигнет отметки min.

5. Лабиринты в крышках АКБ существуют для того, чтобы водород мог беспрепятственно покидать батарею, а электролит при наклоне аккумулятора задерживался и не выплескивался через вентиляционное отверстие.

6. Аккумулятор химический источник тока и на него действует закон Аррениуса о влиянии температуры на скорость протекания реакций. Зимой аккумулятор хуже усваивает и отдает заряд.

7. "Суперсовременные" аккумуляторы гелевые и AGM были изобретены в 20-х годах прошлого столетия.

8. В инструкциях по обслуживанию и зарядке даже очень известных производителей сохранились "странные" советы, которым ни в коем случае не нужно следовать. Например завершать зарядку 1-3 часовым поддержанием напряжения 16 Вольт. Напомним, что максимально напряжение заряда свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора 14,4 Вольта. Выше - напряжение мощного электролиза воды.

9. Непонятно зачем даты производства своих батарей все производители зашифровывают.

10. Современные батареи действительно служат гораздо меньше, чем их предшественники из 90-х; однако нынешние аккумуляторы обладают гораздо более высокими токовыми характеристиками.

Никто не станет спорить с тем, что изобретение батареи привело к определенному техническому прорыву в современном мире. Алессандро Вольта, итальянский ученый, начиная в 1799 году работу над разработкой первого гальванического элемента, использовал тот факт, что электрический заряд может перемещаться между различными веществами.

Существуют различные схемы изготовления батареи, однако их основной принцип действия и конструкции является неизменным в любой из этих версий. Каждая имеет два электрода. Анод, передающий отрицательно заряженные частицы-электроны, а второй - катод. Когда их соединят в один контур, электроны придут в движение и возникнет ток.

Человек использует его для различных целей - освещения помещений или для чистки зубов электрической щеткой.

В чем заключается работа батареи?

Обычного движения электронов и перемещения их из одной субстанции в другую недостаточно. Как мы знаем из уроков физики, одноименные заряды отталкиваются, поэтому определенное количество электронов, накопленных на катоде, делает невозможным присоединение последующих.

Поэтому, чтобы все работало правильно, внутри батареи происходит процесс выравнивания зарядов, так как положительные ионы перемещаются от анода к катоду через электролит (жидкий, гелевый или твердый). Именно благодаря электролиту аккумулятор может работать - в нем движутся положительные ионы, тогда как по внешней стороне проходят электроны. Для зарядки аккумуляторов от сети переменного тока используются понижающие трансформаторы 220-220 Вольт. Они снижают величину переменного тока до необходимого уровня, затем специальное выпрямительное устройство делает из переменного тока постоянное, уже пригодным для зарядки аккумулятора.

К примеру, литий-ионные батареи, которые используются для питания ноутбуков и мобильных телефонов, имеют графитовый анод. Он покрыт атомами лития, а катод изготовлен из вещества, создаваемого на базе этого химического элемента. Когда аккумулятор работает, электроны из атомов лития от анода достигают катода через внешний контур. После отдачи электронов атомы лития обретают положительный заряд, поэтому притягивают электроны, которые собираются на катоде.

Они перемещаются туда благодаря тому, что могут проходить через электролит. Тот факт, что ионы двигаются, приводит к нарушению баланса зарядов и способствует дальнейшему процессу течения электрического тока - по крайней мере, до тех пор, пока хватит лития на аноде.

Зарядка аккумулятора - что это?

Зарядка аккумулятора – обратный процесс. Электрическое напряжение, которое подается к электродам, приводит к тому, что электроны и ионы лития движутся в сторону графита. Этот процесс вызывает накопление энергии.

Пока Вольта проектировал первую батарею, он пытался скопировать работу органов некоторых рыб. Они способны вырабатывать электрический ток. Скорее всего, ученый использовал метод проб и ошибок, в конечном счете, создав желаемую батарею. Предполагается, что Вольта не знал о движении положительных зарядов по внешнему контуру.

Да, действительно, прошло целых 100 лет, прежде чем ученые достигли единого мнения о принципе работы аккумулятора…

Интересное видео о работе батареек: Гальванические элементы

Можно говорить только о лучшей применимости различных типов аккумуляторов в разных условиях.

Так, например, современные «кальциевые» аккумуляторы обладают низким саморазрядом, не требуют никакого обслуживания, однако не терпят глубоких разрядов, например, при коротких поездках в зимние морозы, или длительной стоянке автомобиля. Напротив, для «обслуживаемых» (практически не производятся) и «малообслуживаемых» аккумуляторов глубокий разряд не столь губителен, но такие типы аккумуляторов требуют доливки дистиллированной воды (при исправном электрооборудовании и среднем пробеге — примерно 1 раз в 4-7 месяцев). Дистиллированную воду можно купить в аптеке или на автозаправочных станциях.

• С понижением температуры падает и способность аккумулятора «принимать заряд». Поэтому короткие поездки в зимние морозы, особенно с фарами, могут довольно быстро привести к полному разряду даже абсолютно исправного аккумулятора. Это приводит не только к невозможности запуска мотора, но и к сокращению срока службы аккумулятора, особенно «кальциевого».

Зимой аккумулятор рекомендуется периодически снимать с автомобиля и заряжать зарядным устройством после согревания на воздухе до положительной температуры. Согревать холодный аккумулятор в горячей воде нежелательно по причине возможного частичного осыпания активной массы пластин из-за быстрых температурных деформаций.

• В среде автомобилистов распространен миф о том, что перед пуском двигателя в мороз полезно «прогреть» АКБ непродолжительным включением дальнего света. Это заблуждение пришло из 70-80х годов, когда технологии производства АКБ были не на высоте, и для активизации химических процессов в активной массе действительно необходимо было разбудить батарею (именно разбудить, а не прогреть, поскольку реакция разряда эндотермическая). Для современного аккумулятора этот способ неактуален, поскольку сульфатации пластин не происходит, ведь стартерные батареи специально предназначены для быстрой отдачи больших токов. Кроме того, сила тока, потребляемая фарами дальнего света (порядка 10 А) на порядок меньше силы тока, потребляемой стартером в момент пуска (порядка 200-300 А в заторможенном состоянии). Кроме того, сила отдаваемого аккумулятором тока возрастает не одномоментно, а постепенно, поскольку с нагрузкой возрастает и сопротивление. Сначала преодолевается внутреннее сопротивление АКБ, затем сопротивление проводов, тягового реле, ЭДС самоиндукции обмоток стартера, и только потом ток достигает пикового значения, после чего (при исправной АКБ) даже снижается.

• Также имеет место быть другой миф, о недопустимости установки на автомобиль аккумулятора с повышенной емкостью http://auto.wikimart.ru/batteries/ . Заблуждение касается того факта, что при большей ёмкости АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, энергия, потраченная на пуск двигателя, не зависит от ёмкости, поэтому при исправном генераторе будет восполнена в АКБ за одно и то же время. Также опасение у некоторых вызывает возможность сгорания стартера, однако потребленный стартером ток также не зависит от ёмкости АКБ, а только от его внутреннего сопротивления и условий пуска. Для районов с суровыми зимами рекомендуется установка АКБ повышенной ёмкости. При этом аккумулятор способен будет отдать больший ток при пуске, увеличивается количество попыток пуска, уменьшается относительный разряд батареи, что увеличивает надёжность и продлевает срок службы.

Однако, следует иметь ввиду, что аккумулятор большей ёмкости (нежели штатный) требует и большего времени для полной зарядки, если он сильно разряжен. А это случается зимой довольно часто, так как такой аккумулятор позволяет долго крутить стартер. Также, чем больше ёмкость, тем желательнее больший зарядный ток. Особенностью свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они сильно снижают свой ресурс, если заряжены не на 100%, вследствие возникающей необратимой сульфатации. Поэтому, если в зимнее время аккумулятор с большей ёмкостью будет всё-таки сильно разряжен долгими попытками пуска, то вероятность выхода его из строя будет выше из-за нехватки времени на полный восстановительный заряд, что в ряде случаев усугубится также недостаточно сильным током, выдаваемым штатным генератором, особенно в режиме холостого хода. Следовательно, для продления ресурса аккумулятора большей ёмкости зимой следует его периодически снимать, отогревать и заряжать. Иначе, постоянно недозаряженный аккумулятор прослужит не долго, и единственным плюсом его применения будет увеличенное время прокрутки мотора и величина стартового тока, которые начнут неуклонно уменьшаться вследствие сульфатации, вплоть до полной непригодности аккумулятора.

• Крайне нежелательно заменять аккумулятор при работающем двигателе, поскольку связанные с отключением и подключением аккумулятора скачки напряжения могут вывести из строя электрооборудование автомобиля. При необходимости замены аккумулятора при работающем двигателе, для минимизации скачка напряжения необходимо перед отключением аккумулятора включить в автомобиле максимальное количество электроприборов (фары, мотор «печки», магнитолу, обогрев заднего стекла и т.д.). Подключение каждой клеммы должно производиться быстро, без многократного касания клеммой вывода аккумулятора. Обороты двигателя не должны превышать холостых. В идеале отключаемый, подключаемый аккумуляторы и клеммы автомобиля необходимо временно соединить параллельно проводами, после чего отсоединить все провода от отключаемого аккумулятора, установить подключаемый, одеть на него клеммы, и в самом конце отсоединить временные провода от клемм автомобиля и от подключенного аккумулятора. Таким образом достигается заведомо постоянное соединение какой-либо из АКБ, и практически нивелируются нежелательные скачки напряжения.

• При севшем аккумуляторе, т. н. «прикуривание» от другой автомашины необходимо осуществлять с тщательным соблюдением определенного набора правил, определяемых производителем автомобиля. Нарушение этих правил может оказаться причиной выхода из строя оборудования или даже взрыва АКБ.