Презентація на тему "Акумулятор. Класифікації. Галузь використання"

Акумулятори. Класифікація. Галузь використання Криворізький державний педагогічний університет. Роботу виконала студентка ІІ курсуфакультету ПОДомуховська М. Р

В кінці 18 століття були винайдені гальванічні елементи — перші хімічні джерела струму. Невдовзі після цього було відкрите явище електролізу— розкладання складних речовин на прості за допомогою електричного струму. Одним з перших зацікавився цим явищем Гамфрі Деві. В результаті своїх досліджень у 1807 році Деві створив електрохімічну теорію будови речовини. У 1811 році ця теорія була розвинута Берцеліусом. Згідно його гіпотезі, в атомах електричні заряди одного типу домінують над зарядами іншого, тому атоми взаємодіють так, ніби мають ненульовий заряд, при чому атоми різних елементів заряджені по різному.

Акумулятори – пристрої, які генерують електричну енергію за допомогою хімічних реакцій.«акумулятори (електричні) – хімічне джерело електричного струму багаторазової дії, особливість якого полягає в зворотності внутрішніх хімічних процесів, що забезпечує його багаторазове циклічне використання (через заряд-розряд) для накопичення електричної енергії та автономного електроживлення різноманітних електротехнічних пристроїв та систем».

Види акумуляторів

Акумулятори WET типу (свинцево-кислотні автомобільні акумулятори)

Акумулятори AGM типу

Літій-іонні типи акумуляторів (Li-ion)

Акумуляторпабатарея

Акумулятор, як і будь-яке хімічне джерело струму, складається з додатного і від'ємного електродів та електроліту, в який вони занурені. Різниця потенціалів, що виникає на межі стикання електродів з електролітом, утворює ЕРС акумулятора (або напругу акумулятора при розімкнутому колі). Під час розряджання акумулятора енергія хімічних реакцій перетворюється на електричну енергію; впродовж заряджання, навпаки, електрична енергія перетворюється на хімічну.

Стартерна акумуляторна батарея виконана у вигляді системи із декількох електрохімічних комірок. Послідовно з'єднані електрохімічні комірки називають «батареєю». Акумуляторна батарея може бути виконана із декількох електрохімічних комірок, об'єднаних в одне електричне коло. Ці комірки сполучені електрично і конструктивно для отримання необхідних значень струму і напруги. Використовується, зокрема, як джерело енергії для живлення тягових електродвигунів акумуляторних електровозів. Основні показники, які визначають такий акумулятор, — електрорушійна сила, напруга, внутрішній опір, струм та ємність.

В акумуляторах глибокого заряду-розряду (поїздів, човнів, автонавантажувачів), автомобільних акумуляторах (забезпечують постійне подавання струму протягом тривалого періоду часу) енергію виробляють елементи — група свинцевих пластин покритих окисом свинцю і кислотою. Свинцеві решітки покриті окисом свинцю і кислотою називають пластинами. Поперемінно чергуючи позитивні і негативні, пластини складені стопками і вставлені у футляри називають елементами.

Лужні залізонікелеві акумулятори (що застосовуються частіше) порівняно з кислотними свинцевими мають низку переваг: можуть зберігатися в розрядженому або напів-розрядженому стані, не виходять з ладу внаслідок коротких замикань, мають більший строк служби. Переваги кислотних А. Б.: вищий ККД, вища розрядна напруга, менший внутрішній опір.

Первинні батареї - це ті, які не можна перезаряджати, тоді як вторинні батареї можна перезаряджати. Первинні батареї ідеально підходять для пристроїв, які не потребують великої кількості електроенергії, наприклад пультів дистанційного керування.

Літієві батареї – це тип основної батареї, яка характеризується високою щільністю енергії та тривалим терміном служби. Літієві батареї дорожчі за лужні, але й служать довше. Ці батареї мають довший термін служби та вищу щільність енергії, ніж лужні батареї, що робить їх ідеальними для високоякісних електронних пристроїв, таких як професійні камери та дрони. Крім того, літієві батареї розряджаються повільніше, ніж лужні батареї, тобто вони можуть зберігати заряд довше, коли не використовуються

Нікель-кадмієві батареї є різновидом вторинної батареї, яку можна перезаряджати. Ці батареї відрізняються тривалим терміном служби і високою стійкістю до перевантажень. Вони ідеально підходять для пристроїв, які потребують великої кількості електроенергії, таких як дрилі, електричні зубні щітки та камери.

Нікель-металевий гідрид (Ni-MH) - дані елементи живлення знаходять застосування в пристроях з високою пропускною здатністю через їх високу ємність і щільності енергії. ·Нікель-метал-гідридні батареї є типом вторинної батареї, яку можна перезаряджати. Ці батареї характеризуються високою щільністю енергії та тривалим терміном служби. Вони ідеально підходять для пристроїв, які потребують великої кількості електроенергії, таких як ноутбуки, камери та мобільні телефони.

• Вугільно-цинкові батареї найдешевші, але й найменш довговічні. Ці батареї ідеально підходять для пристроїв нерегулярного використання, таких як портативні радіо та ліхтарики. Вугільно-цинкові батареї розряджаються швидше, ніж лужні та літієві батареї, тобто вони швидше втрачають заряд, коли не використовуються.1 – струмопровід зверху обтиснутий металевим ковпачком.(+).2 – катодний струмознімач являє собою вугільний стрижень, просочений сполуками на основі парафіну для зменшення втрат води з електроліту3 – контейнер, виготовлений з цинку, є мінусовим електродом (негативний електрод)4 – позитивний електрод, який являє собою брикет із спресованої активної маси, зволожений електролітом, у центрі якого розташований струмопровід (2)5 – волога паста хлориду амонію (електроліт)6 – дно батареї закривають білою жерстю (-).

За складом електродів (активної маси) лужні акумулятори поділяють на: кадмій-нікелеві; залізо-нікелеві; цинк-нікелеві; срібло-цинкові

На початку січня 2024 року, платформа Azure Quantum Elements від Microsoft, що працює на базі ШІ, здійснила наукове відкриття, яке пов'язане з підбором матеріалів для батарей, який зробив би їх набагато ефективнішими, ніж літій-іонні аналоги. Експерти з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії з матеріалів, запропонованих ШІ, вибрали один — з'єднання літію і натрію в співвідношенні 30 до 70. Тести показали, що акумулятор із літію та натрію, який отримав назву CR2032, працює справно, не перегріваючись, що вказує на його безпеку.

Галузь використання:1. Автомобільна промисловість: Акумулятори використовуються для живлення стартерних двигунів автомобілів. Також електромобілі та гібридні автомобілі використовують акумулятори як джерело енергії для їхнього руху.2. Енергетика: Акумулятори використовуються для зберігання енергії, що виробляється від сонячних панелей та вітряних турбін. Це дозволяє використовувати енергію в нічний час або тоді, коли вітряк не працює.3. Портативна електроніка: Акумулятори використовуються у смартфонах, ноутбуках, планшетах та інших пристроях для живлення їхніх електричних систем.4. Промисловість: У промисловості акумулятори використовуються для надання енергії різним пристроям та машинам, таким як підйомники, електронагрівачі та електромотори.5. Медична техніка: Акумулятори використовуються у медичних пристроях, таких як рентгенапарати, електрокардіографи та інші медичні пристрої, які потребують постійного джерела живлення.. Акумулятори широко застосовують в техніці: на автомобільному, морському, повітряному і залізничному транспорті, в радіотехніці, на телефонних і електричних станціях, електромобілях, для освітлення і сигналізації на штучних супутниках Землі, космічних апаратах тощо.