artykuły

Akumulatory – przegląd technik

Sposoby na akumulatory

53 26 stycznia 2012, 04:00 Marcin Karbowniczek

Budowa akumulatora

Zasadniczo są dwa kryteria klasyfikowania akumulatorów. Pierwszym jest rodzaj zastosowanego elektrolitu. Stąd dzielimy je na ogniwa kwasowe i zasadowe. Obecnie te pierwsze produkowane są praktycznie wyłącznie jako ogniwa kwasowo-ołowiowe, podczas gdy do drugiej grupy należą praktycznie wszystkie pozostałe.

Drugie kryterium podziału dotyczy konstrukcji obudowy: wyróżnia się akumulatory otwarte i zamknięte. Te pierwsze umożliwiają dosyć łatwe uzupełnianie elektrolitu, są bardziej odporne na przeładowanie, gdyż nie pojawia się w nich nadmierny wzrost temperatury ani ciśnienia, ale ich elektrody łatwiej ulegają zniszczeniu ze względu na kontakt z atmosferą. Akumulatory zamknięte są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne, ale łatwiej powstają w nich gazy w trakcie przeładowania, co powoduje wzrost ciśnienia i temperatury. Ponieważ konstrukcje zamknięte od dłuższego czasu produkuje się z membranowymi wentylami, które umożliwiają wydostawanie się gazów bez ubytków ciekłego elektrolitu, wiele z dawniej istotnych trudności w ich użytkowaniu straciło na znaczeniu.

W praktycznie wszystkich ogniwach – wyjątkiem są kwasowo-ołowiowe – stosuje się dwie elektrody zanurzone w elektrolicie. W akumulatorach z kwasem elektrolit nie tylko pełni funkcję buforową i transportową dla ładunku, ale także jest elektrodą.

Akumulatory, w przeciwieństwie do normalnych baterii jednorazowych, da się ładować, co wynika z tego, że zachodzące w nich w trakcie pracy procesy chemiczne można odwrócić za pomocą prądu elektrycznego. Procesy te to utlenianie na anodzie oraz redukcja na katodzie. Role katody i anody zmieniają się w zależności od tego, czy akumulator pracuje samoczynnie, czy jest ładowany. Przyczyną jest to, że w trakcie rozładowywania utleniająca się elektroda ujemna oddaje elektrony podlegającej redukcji elektrodzie dodatniej, powodując przepływ prądu. W trakcie ładowania proces ten jest odwracany.

3