Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Акумулятор: Історія винаходу і вдосконалення





Дата конвертації22.02.2018
Розмір4.41 Kb.
Типреферат

Акумулятор: Історія винаходу і вдосконалення

Відкриття акумулюючого ефекту належить до найважливіших і найзначніших винаходів в області електротехніки.

Ще в 1802 році Г. Ріттер відкрив, що дві мідні пластини, опущені в кислоту і з'єднані з гальванічною батареєю, заряджаються і їх потім можна протягом короткого часу використовувати як постійне джерело струму. Це явище пізніше вивчалося багатьма іншими вченими.

У 1854 році німецький військовий лікар Вільгельм Зінстеден спостерігав наступний ефект: при пропущенні струму через свинцеві електроди, занурені в розведену сірчану кислоту, позитивний електрод покривався двоокисом свинцю PbO2, в той час як негативний електрод піддавався ніяким змінам. Якщо такий елемент замикали потім накоротко, припинивши пропускання через нього струму від постійного джерела, то в ньому з'являвся постійний струм, який виявлявся до тих пір, поки вся двоокис свинцю не розчинялася в кислоті. Таким чином, Зінстеден впритул наблизився до створення акумулятора, проте він не зробив ніяких практичних висновків зі свого спостереження.

Тільки п'ять років по тому, в 1859 році, французький інженер Гастон Планте випадково зробив те ж саме відкриття і побудував перший в історії свинцевий акумулятор. Цим було покладено початок акумуляторної техніки.

Акумулятор Планте складався з двох однакових свинцевих пластин, навитих на дерев'яний циліндр. Один від одного вони відділялися тканинною прокладкою. Влаштований таким чином прилад поміщали в посудину з підкисленою водою і з'єднували з електричною батареєю. Через кілька годин, відключивши батарею, можна було знімати з акумулятора досить сильний струм, який зберігав протягом деякого часу своє постійне значення.

Істотним недоліком акумулятора Планте була його невелика ємність - він занадто швидко розряджався. Незабаром Планте зауважив, що ємність можна збільшити спеціальною підготовкою поверхні свинцевих пластин, які повинні бути по можливості більш пористими. Щоб домогтися цього, Планте розряджав заряджений акумулятор, а потім знову пропускав через нього струм, але в протилежному напрямку. Цей процес формування пластин повторювався багаторазово протягом приблизно 500 годин і мав на меті збільшити на обох пластинах шар окису свинцю.

До тих пір, поки не була винайдена динамо-машина, акумулятори представляли для електротехніків мало інтересу, але коли з'явилася можливість легко і швидко заряджати їх за допомогою генератора, акумулятори отримали широке розповсюдження.

У 1882 році Камілл Фор значно вдосконалив техніку виготовлення акумуляторних пластин. В акумуляторі Фора формування пластин відбувалося набагато швидше. Суть удосконалення Фора полягала в тому, що він придумав покривати кожну пластину суриком або іншим оксидом свинцю. При заряжении шар цієї речовини на одній з пластин перетворювався на перекис, тоді як на іншій пластині внаслідок реакції виходила низький ступінь оксиду. Під час цих процесів на обох пластинах утворювався шар окислів з пористою будовою, що сприяло скупченню газів, що виділяються на електродах.

На початку XX століття удосконаленням акумулятора зайнявся Томас Едісон, який хотів зробити його більш пристосованим для потреб транспорту. В результаті були створені залізно-нікелеві акумулятори з електролітом у вигляді їдкого калію, т.зв. лужні акумулятори. У 1903 році починається виробництво нових портативних акумуляторів, які набули широкого поширення в транспорті, на електростанціях і в невеликих судах.

Спочатку корпусу акумуляторів були дерев'яними, потім ебонітовими. Акумуляторні батареї формувалися з декількох елементів, кожен з яких мав робочу напругу близько 2,2 вольт. Для шестивольт акумуляторів в одному корпусі послідовно з'єднувалися три елементи, для 12-вольтів - шість, для 24-вольтів - дванадцять.

Для легкових автомобілів 6-вольта електросистема була загальноприйнятою майже півстоліття, і лише в 50-х роках відбувся масовий перехід на 12 вольт. Ебонітові корпусу батарей з стирчать назовні або залитими мастикою перемичками між елементами поступово поступилися місцем більш легким і Міцний поліпропіленовий. Піонером у застосуванні синтетичних матеріалів для корпусів акумуляторів виступила в 1941 році австрійська фірма Baren, а поліпропілен почала використовувати американська фірма Johnson Controls в середині 60-х. У конструкції свинцево-кислотних акумуляторів відбулися й інші зміни, що вплинули на їх параметри і термін служби.