История свинцово-кислотных аккумуляторов

История свинцово-кислотных аккумуляторов Первый свинцово-кислотный аккумулятор, как сейчас считается, был создан в 1859 году - французом Гастоном Планте. Это были несколько листов свинца, разделенных полотняными сепараторами и помещенных в десятипроцентный раствор серной кислоты. Такая конструкция оказалась довольно надежной, однако его недостатком оказалась крайне низкая емкость. Для её увеличения приходилось создавать очень много свинцовых электродов и сооружать большие сосуды для электролита. Разумеется, тяговыми аккумуляторами такие устройства более быть не могли: из-за их огромного веса их нельзя было перемещать.

Для увеличения емкости ученые решили проводить большее количество циклов заряда-разряда. Чтобы достигнуть хоть каких-то результатов, потребовалось несколько лет. Но недостаточно совершенная конструкция пластин всё еще оставалась тем фактором, который сдерживал развитие свинцово-кислотных аккумуляторов. Потому в дальнейшие годы качественный рост данной технологии был связан в основном с улучшением используемых в батареях пластин и сепараторов.

Так, в 1880 году К. Фор впервые начал создавать намазные электроды: окислы свинца наносились прямо на пластины, что уменьшало габариты конструкции. Таким образом повышалась удельная емкость изделия на один кубический метр объема. Свое изобретение Фор представил общественности на выставке во Франции, вызвав настоящий фурор среди ученого сообщества. Уже в 1881-м его последователь, физик Э. Фолькмар, развил идею Фора: в качестве электродов он решил использовать не пластины, а намазную решетку. Это был первый шаг к гелевым аккумуляторам, почти неуязвимым к внешним механическим воздействиям. А спустя несколько месяцев после появления научной статьи Фолькмара, ученый Селлон получил патент на создание таких решеток из сплава сурьмы и свинца.

Но применение свинцово-кислотных аккумуляторов всё еще осложнялось отсутствием хоть сколько-нибудь практичных и удобных зарядных устройств. Тогда в их качестве использовались первичные элементы Бунзена, так что предприятия и богатые домашние хозяйства вынуждены были содержать инженеров, способных совершать их обновление и замену. Кроме того, получалось, что батарея подзаряжалась от другого химического источника тока - цепи из гальванических элементов. Это было не слишком эффективно в плане КПД. Проблема решилась только с появлением в конце XIX века относительно недорогих генераторов постоянного тока.

Именно свинцово-кислотные аккумуляторы стали первыми в мире батареями, которые нашли реальное коммерческое применение. С развитием промышленности в Великобритании, Германии, Франции и США был налажен их серийный выпуск. А в 1900 году немецкая компания Varta создала первые тяговые аккумуляторы, которые стали размещаться в автомобилях. Следующий подобный прорыв был совершен только в 1970-х годах, когда были созданы первые полностью необслуживаемые свинцово-кислотные гелевые аккумуляторы, способные работать в абсолютно любом положении. Жидкий электролит в них заменили на специальную загущенную субстанцию, а батареи полностью герметизировали. Чтобы отводить газ, выделяющийся при разряде и заряде, в таких устройствах были установлены клапаны.

Сейчас подобные устройства остаются самыми распространенными батареями в мире. Их популярность определяется низкой ценой, удобством эксплуатации, а также наличием самых разных вариантов этих аккумуляторов, способных удовлетворить требования широкого круга покупателей.

31.03	37-й IT talk »
17.11	MBLTdev #2 »
16.11	GeekWeek-2015 »