Сегодня 05 августа 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Фото и видео

Элементы питания. Прошлое, будущее и настоящее

⇣ Содержание

Свинцовые элементы

Большинство аккумуляторов в мире - свинцовые. В основном их используют для пуска двигателей автомобилей. Прообразом этих элементов стали разработки Плантэ. В них также есть аноды, сделанные из ячеистого свинца, и катоды - из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролит - серную кислоту.

Из-за свинца эти батареи очень тяжелы. А так как они залиты высококоррозийной кислотой (которая также утяжеляет аккумуляторы), они становятся ещё и опасными, требующими особого внимания. Кислота и испарения могут повредить соседствующие объекты (особенно металлические). А если переусердствовать с зарядкой, может начаться электролиз воды, находящейся в кислоте. При этом вырабатывается водород, взрывоопасный газ, который при определённых условиях может взорваться (как в случае взрывов Хинденбурга).

Разложение воды в батарее может привести и к другому эффекту: ведь общее количество воды в батарее уменьшается. При этом уменьшается площадь реакции внутри батареи, соответственно, уменьшается и емкость аккумулятора. Кроме того, уменьшение жидкости позволяет батарее разряжаться под воздействием атмосферы. Электроды могут шелушиться и вообще закоротить батарею.

Первые свинцовые аккумуляторы требовали регулярного ухода - было необходимо поддерживать нужный уровень воды/кислоты внутри каждого элемента. Так как в батарее подвергается электролизу только вода, заменять необходимо только её. Чтобы избежать загрязнения батареи, производители рекомендуют использовать для обслуживания только дистиллированную воду. Обычно батарею доливают до нормального уровня. Если на батарее нет метки, её необходимо доливать так, чтобы жидкость закрывала пластины электродов внутри.

В неподвижных устройствах, корпус у батарей выполнен из стекла. Оно не только хорошо держит кислоту, но и позволяет обслуживающему персоналу без особых трудностей определять состояние элементов. В автомобильной технике требуются более прочные корпуса. Инженеры для этих целей воспользовались эбонитом или пластиком.

После того, как элементы стали герметизировать, удобство использования таких свинцовых аккумуляторов стало бесценным. В результате появились так называемые необслуживаемые батареи. Так как испарения так и остаются внутри элементов, потери от электролиза сводятся к минимуму. Поэтому такие батареи и не требуют заправки водой (по крайней мере, не должны).

Но это не значит, что у таких батарей вовсе не возникает проблем с обслуживанием. Всё равно внутри плещется кислота. И эта кислота может вытечь через батарейные клапаны. При этом могут повредиться батарейные отсеки или даже оборудование, где она установлена. Инженеры избегают такой ситуации двумя способами. Можно содержать кислоту внутри пластикового сепаратора между электродами элемента (обычно, он сделан из микропористого полиолефина или полиэтилена). Либо можно смешать электролит с другим веществом, чтобы в результате получился гель - например, с коллоидальной массой наподобие желатина. В результате утечка не происходит.

Кроме опасной начинки, у свинцовых батарей есть и другие недостатки. Как было отмечено выше, они очень тяжелые. Количество энергии, которое содержится в единице массы у таких батарей меньше, чем в батареях практически любых других технологий. Это единственное, чем не удовлетворены создатели автомобилей, которые бы с большим удовольствием использовали эти недорогие свинцовые батареи в электрокарах.

С другой стороны, хотя эти батареи и дешевые, они насчитывают 150 летнюю историю. Технология позволяет модернизировать аккумуляторы для специальных нужд, например для использования в устройствах с большими циклами разряда (где батареи используются в качестве единственного источника питания) или в устройствах обеспечения бесперебойного питания, например, в больших центрах обработки информации. Свинцовые батареи также обладают низким внутренним сопротивлением и поэтому могут вырабатывать очень большие токи. В отличие от более экзотичных элементов, к примеру, никель-кадмиевых, они не подвержены эффекту памяти. (Этот эффект, применительно к никель-кадмиевым элементам, сокращает емкость батареи, если перезаряжать её ещё до того, как она полностью разрядится.) Кроме того, такие батареи достаточно долго живут и они предсказуемы. И, конечно же, они дешевы.

Источники бесперебойного питания

В большинстве таких источников используются свинцовые аккумуляторы с желеобразным электролитом. Обычно, такие устройства неприхотливы в обслуживании. Это значит, вы не задумываетесь об их обслуживании. Источники питания, тем не менее, довольно громоздки - ведь внутри находятся аккумуляторы. Будучи полностью заряженными, элементы с желеобразным электролитом постепенно портятся под воздействием постоянного слаботочного заряда. (Большинство свинцовых аккумуляторов содержатся в полностью заряженном состоянии). Поэтому такие элементы требуют специальных зарядных устройств, которые бы автоматически отключались, как только элемент полностью зарядится. Зарядное устройство должно снова включаться, как только аккумулятор разрядится до предопределённого уровня (не важно, под воздействием ли нагрузки, или в результате саморазряда). Обычно источники бесперебойного питания регулярно проверяют заряд аккумулятора.

Следующая страница → ← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Тантор Лабс» усилила позиции на рынке, приобретя СУБД «Персей» и её разработчиков 4 ч.
Разработчики Mafia: The Old Country показали геймплей сюжетного дополнения Man of Honor, в котором появится звезда первой «Мафии» 8 ч.
«Death Stranding 3»: кооперативное приключение Big Walk от авторов Untitled Goose Game очаровало игроков и критиков 9 ч.
Spotify не оправдала ожидания по прибыли и аудитории — акции просели 10 ч.
OpenAI назвала иск о похищении секретов Apple «безответственным, агрессивным и странно личным» 10 ч.
ИИ-агенты помогут создать аналоги CUDA, но Nvidia тоже не стоит на месте 10 ч.
Новые фракции, новые платформы и новая демоверсия: фэнтезийная 4X-стратегия Endless Legend 2 получила дату выхода из раннего доступа Steam 10 ч.
У Apple хотят отсудить более $30 млрд за распознавание лиц на фото 10 ч.
«Жди меня, мой чешский друг»: японский разработчик добавит в игру поддержку чешского языка ради одного фаната бейсбола в Чехии 11 ч.
«Игромир» привезёт на «Игромир» демоверсию амбициозного российского боевика «Война Миров: Сибирь» 11 ч.
Samsung запустила в Южной Корее NPUaaS на базе ИИ-ускорителей FuriosaAI RNGD 4 ч.
Apple раскрыла дату презентации iPhone 18, но пока лишь сотрудникам 5 ч.
Не подлетай — опасно: угрожавший Земле астероид Апофис сам рискует пострадать от космического мусора 5 ч.
Gigabyte выпустила блок питания Aorus P1600W PCIe 5.1 AI TOP на 1600 Вт со встроенным ЖК-экраном 6 ч.
В России представили отечественный электронный коленный модуль с интеллектуальным управлением 9 ч.
Китайские астрономы обнаружили мощнейший во Вселенной ускоритель частиц — он в 4400 раз превосходит БАК 10 ч.
США намерены запретить использование китайских компонентов в американских дата-центрах 10 ч.
Qualcomm выпустила очередную версию Snapdragon 8 Elite Gen 5 — слегка урезанный Snapdragon 8 Elite Gen 5 V-series 10 ч.
Nothing представила наушники-клипсы CMF Clip Pro за $99 10 ч.
Galax представила чёрные GeForce RTX 5070 Ti HOF OC LAB Deluxe и Deluxe X с заводским разгоном 10 ч.