Аккумулятор

(лат. accumulator — собиратель, от accumulo — собираю, накопляю)

        устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. В зависимости от вида накапливаемой энергии различают А.: электрические, гидравлические, тепловые, инерционные.

         Электрический А. служит для накопления электрической энергии путём превращения её в химическую с обратным преобразованием по мере надобности; химический источник электрического тока многоразового пользования, работоспособность которого может быть восстановлена путём заряда, т. е. пропусканием тока в направлении, обратном направлению тока при разряде (см. Химические источники тока). Первые опыты по созданию электричества А. были проведены в начале 19 в. В. В. Петровым и И. Риттером. Особенно большой вклад в изучение свойств, разработку и совершенствование конструкций А. внесли русские учёные Э. Х. Ленц, Д. А. Лачинов, Е. П. Тверитинов, Н. Н. Бенардос, П. Н. Яблочков, М. П. Авенариус, английский физик У. Гров, француз Г. Планте и многие др. (в мировой практике только по свинцовому А. к 1937 зарегистрировано 20 000 патентов). В 1900 Т. А. Эдисон изобрёл А. щелочного типа, получивший широкое распространение. Электрический А. состоит из 2 электродов, погруженных в раствор электролита; разность потенциалов электродов — эдс А. Преобразование химической энергии в электрическую происходит при наличии замкнутой электрической цепи на основе химической (токообразующей) реакции. Наиболее распространённые электрические А., в соответствии с электрохимической схемой, делятся на свинцовые (кислотные), кадмиево-никелевые, железо-никелевые (щелочные), серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые (табл.). А. характеризуется сроком службы, т. е. числом возможных циклов заряд-разряд, допустимым без значительного падения характеристик; электрическим зарядом (распространён термин «ёмкость»), т. е. количеством электричества в кулонах (к), килокулонах (кк) или в ампер-часах (а(ч), которое он может отдать при разряде; средним напряжением в в, во время заряда и разряда; удельной энергией в дж, кдж или вт(ч, снимаемой при разряде с 1 кг массы или 1 дм³ объёма; отдачей по энергии (кпд) (1 а•ч = 3600 к; 1 вт•ч = 3600 дж).

         Область применения А. I группы (табл.) — автомобильный транспорт (см. Электрооборудование транспортных машин), авиация, связь. Например, стартерные аккумуляторные батареи типа 6СТ-68 ЭМС или 6ТСТ-120ЭМС, стационарные А. типа СН-1, СН-З и др. в закрытом исполнении для работы на электрических станциях, телеграфных и телефонных узлах связи. А. II группы используют в авиации, средствах связи, на электротранспортных машинах, в космических аппаратах и для питания переносной аппаратуры. Например, тяговые аккумуляторы ТНЖ-ЗООВМ применяют на электропогрузчиках и электроштабелерах; герметичные кадмиево-никелевые аккумуляторы типа КНГМ-10Д — для шахтных светильников; КНГ-1Д — для протезов с биоэлектрическим управлением; КНГЦ-ЗД, дисковые А. и батареи типа Д-0,06; Д-0,1; Д-0,25 и 7Д-0,1 — для питания малогабаритных радиоприёмников, электрических фонарей, слуховых аппаратов, фотовспышек и т.д. А. Ill и IV групп применяют в авиации, средствах связи, киносъёмочной аппаратуре и т. п.

         А. гидравлический служит для выравнивания давления и расхода жидкости или газа в гидравлических установках. Различают А. грузовые и воздушные, поршневые и беспоршневые. А. гидравлические используют в системах с резко переменным расходом жидкости или газа. В периоды уменьшения потребления А. накапливает жидкость (газ), поступающую от насосов (или компрессоров), и отдаёт её в моменты наибольших расходов. А. состоит из резервуара, обычно цилиндрической формы, со свободно перемещающимся внутри поршнем (рис. а). В резервуар подаётся жидкость под давлением, которое удерживается постоянным благодаря внешнему воздействию на поршень груза либо воздуха из подключенной пневмосети. В беспоршневых А. (рис. б) давление поддерживается постоянным за счёт давления в пневмосети, непосредственно соединённой с резервуаром А., причём давление воздуха равно давлению жидкости. Разновидность гидравлического А. — пневматический А. для уменьшения колебаний давления сжатого воздуха в пневматической сети. Применяют в крупных пневматических сетях, на ветроэлектростанциях и т. п. Представляет собой резервуар, включенный в воздуховод и снабженный предохранительным клапаном. Клапан регулируют на заданное предельное давление.

         А. тепловой служит для накопления тепловой энергии с целью выравнивания тепловой и силовой нагрузок и устранения перебоев в снабжении паром и энергией промышленных установок (см. Котёл-аккумулятор).

         А. инерционный — движущееся тело, количество движения которого значительно превышает количество движения внешних сил, воздействующих на это тело. Наиболее широко в качестве А. инерционного применяют вращающийся Маховик (например, инерционный двигатель, получивший распространение в детских игрушках).

         Основные типы электрических аккумуляторов

        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        | Тип аккумулятора             | Группа        | Электрохимич. система  | Разрядное    | Макс. плотность электрич тока  | Уд. энергия                              | Срок службы    |

        |                                         |                    |                                       | напряже-ние |                                                  |                                                | (циклы)             |

        |                                         |                    |                                       | (в)                |                                                  |                                                |                         |

        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        |                                         |                    |                                       |                     | а/м²                 | ма/см²              | кдж/кг         | вт•ч/кг           |                              |

        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | Свинцовые (кислотные)    | I                  |                                       |                     |                        |                         |                    |                           |                         |

        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | Кадмиево-никелевые и     | II                 | (+)РЬО2(Н2SO4)Pb(-)      | 2,0—1,8        | 1000                | 100                   | 35—110       | 10—30          | 200—500                |

        | железо-никелевые            |                    | (+)NiOOH(KOH)Cd(-)        | 1,3—1,0        | 500—2000       | 50—200            | 70—125       | 20—35          | 1000—3000            |

        | (щелочные)                      |                    | (+)NiOOH(KOH)Fe(-)        | 1,3—1,0        | 500                  | 50                     | 90—126       | 25—35          |                              |

        |                                         |                    |                                       |                     |                        |                         |                    |                      |                              |

        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        | Серебряно-цинковые . . ..  | III                | (+)Ag20(KOH)Zn(-)           | 1,5—1,3        | 1000—2000      | 100-200             | 360—430     | 100—120       | 20—100                 |

        | Серебряно-кадмиевые . .  | IV                | (+)Ag20(KOH)Cd(-1)         | 1,1—0,9        | 300—500         | 30-50                | 215—250     | 60—70          | 50—500                 |

        |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        

         Лит.: Терентьев Б. П., Электропитание радиоустройств, 2 изд., М., 1958; Вайнел Д ж. В., Аккумуляторные батареи, пер. с англ., 4 изд., М. — Л., 1960; Багоцкий В. С., Флеров В. Н., Новейшие достижения в области химических источников тока, М. — Л., 1963.

        

        Аккумуляторы гидравлические: а — поршневой (1 — резервуар, 2 — поршень, 3 — груз); б — беспоршневой (1 — резервуар, 2 — баллоны со сжатым воздухом).