.

АККУМУЛЯТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И БАТАРЕИ

Определенным достоинством гальванических элемен­тов является их готовность к применению сразу после изготовления. Однако такие элементы рассчитаны на одноразовое использование, после чего их обычно выбра­сывают. 

Работа аккумуляторных батарей основана на обрати­мости химической реакции, лежащей в основе работы гальванических элементов. При этом аккумулятор мож­но использовать только после его зарядки — пропуска­нии через него электрического тока в течение некоторого времени. Для зарядки используются специальные заряд­ные устройства, питаемые обычно от сети переменного тока. Как правило, это обычный выпрямитель, допол­ненный цепью ограничения зарядного тока.
Для бытовой аппаратуры применяют аккумулятор­ные батареи следующих типов:
  •      кислотные или свинцовые;
  •      щелочные или никель-кадмиевые;
  •      литиево-ионные.
Кислотные аккумуляторы со свинцовыми электро­дами широко применяются для бортового питания тран­спортных средств, например автомобилей, и в источни­ках бесперебойного питания компьютеров и иных устройств. Такие аккумуляторы имеют большую ем­кость, но и большие габариты и массу. В описанных в данной книге устройствах эти аккумуляторы не исполь­зуются.
Самыми распространенными являются никель-кадмиевые аккумуляторы. Обычно они выполняются в ци­линдрических или дисковых корпусах того же типа, что и гальванические элементы. Однако аккумуляторные батареи из нескольких аккумуляторов нередко выпускаются в нестандартных корпусах. К примеру, свои корпуса имеют аккумуляторные батареи для питания видеокамер — они легко пристегиваются к корпусу камеры.
Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов примерно соответствует (или чуть выше) емкости гальванических элементов с аналогичным типом корпуса. Однако срок службы аккумуляторов гораздо выше — при аккуратной эксплуатации он доходит до 5—10 лет. Современные герметичные аккумуляторы выдерживают до 1000 и выше циклов заряда/разряда. Кривая спада их напряжения в ходе разряда напоминает аналогичную кривую для щелочных элементов, но сдвинута вниз.
Пожалуй, основной проблемой при применении аккумуляторов является пониженное напряжение — у никель-кадмиевых аккумуляторных элементов оно близко к 1,2—1,25 В, т. е. соответствует напряжению уже частично разряженного гальванического элемента. Однако по мере разряда оно падает медленно, так что большинство устрой­ств, питаемых от гальванических элементов, можно питать и от аккумуляторов.
К новым типам аккумуляторных батарей относятся литиево-ионные аккумуляторные батареи. Они имеют повышенную удельную емкость, допускают разряд большими токами и быстрый заряд, отличаются повышен­ными сроком службы и герметичностью, не теряют энергию при неполном разряде. Применяются в основ­ном для питания переносной видеоаппаратуры — видео­камер, осветительных ламп, телевизоров и т. д. Широко эти батареи применяются и для питания переносных компьютеров.