алення Фора полягала в тому, що він придумав покривати кожну пластину суриком або іншим окислом свинцю. При заряжении шар цієї речовини на одній з пластин перетворювався на перекис, тоді як на іншій пластині внаслідок реакції виходила низький ступінь оксиду. Під час цих процесів на обох пластинах утворювався шар окислів з пористою будовою, що сприяло скупченню виділяються газів на електродах.
На початку XX століття удосконаленням акумулятора зайнявся Томас Едісон, який хотів зробити його більш пристосованим для потреб транспорту. У результаті були створені залізно-нікелеві акумулятори з електролітом у вигляді їдкого калію, т.зв. лужні акумулятори. У 1903 році починається виробництво нових портативних акумуляторів, які набули широкого поширення в транспорті, на електростанціях і в невеликих судах.
Спочатку корпусу акумуляторів були дерев'яними, потім ебонітовими. Акумуляторні батареї формувалися з декількох елементів, кожен з яких мав робочу напругу близько 2,2 вольт. Для шестивольт акумуляторів в одному корпусі послідовно з'єднувалися три елементи, для 12-вольтів - шість, для 24-вольтів - дванадцятеро.
Для легкових автомобілів 6-вольта електросистема була загальноприйнятою майже півстоліття, і тільки в 50-х роках відбувся масовий перехід на 12 вольт. Ебонітові корпусу батарей з стирчать назовні або залитими мастикою перемичками між елементами поступово поступилися місцем більш легким і міцним поліпропіленовим. Піонером у застосуванні синтетичних матеріалів для корпусів акумуляторів виступила в 1941 році австрійська фірма Baren, а поліпропілен почала використовувати американська фірма Johnson Controls в середині 60-х. У конструкції свинцево-кислотних акумуляторів відбулися й інші зміни, що вплинули на їх параметри і термін служби [2].
2. Принцип роботи акумуляторної батареї
В даний час випускаються наступні типи електричних акумуляторів: свинцево-кислотні, лужні залізо-нікелеві, кадмій-нікелеві і срібно-цинкові акумулятори. Найбільш масовими типами акумуляторів є свинцево-кислотні автомобільні батареї і тягові лужні залізо-нікелеві акумулятори. Срібно-цинкові акумулятори знаходять обмежене застосування через дорожнечу і дефіцитності вихідних матеріалів і порівняно малого терміну служби.
Кислотні акумулятори представляють собою посудину, заповнений електролітом відповідної щільності, т. е. розчином сірчаної кислоти H 2 SO 4 в дистильованої воді, в який занурений блок пластин з чистого свинцю Рb і блок пластин з перекису свинцю РbО 2. Внаслідок постійно відбувається дисоціації молекул кислоти в електроліті зарядженого акумулятора є іони водню Н 2 (катіони) і іони кислотного залишку SO 4 (аніони). Якщо пластини акумулятора замкнути на деякий опір, то через нього потече струм. Негативно заряджені іони SO 4 будуть прагнути до пластин з чистого свинцю, зарядженим позитивно. Іони водню, що мають позитивний заряд, будуть прагнути до негативних пластин, містить двоокис свинцю. Пластини зі свинцю прийнято називати негативними, а з двоокису свинцю позитивними. При розрядці кислотного акумулятора відбуваються наступні хімічні реакції:
у негативної пластини Pb + SO 4=PbSO 4;
у позитивної пластини РbО 2 + H 2 + H 2 SO 4=PbSO 4 + 2H 2 O.
З розглянутих хімічних реакцій видно, що при розрядці кислотних акумуляторів на всіх пластинах виділяється сірчанокислий свинець PbSO 4 і зменшується концентрація електроліту (внаслідок дисоціації кислоти і виділення води). Сірчанокислий свинець володіє двома недоліками. По-перше, при інтенсивному освіті сірчанокислого свинцю можливо жолоблення або випучіваніе пластин, а також висипання з пластин активної маси, так як обсяг сірчанокислого свинцю більше обсягу вихідних продуктів, з яких він утворюється. По-друге, сірчанокислий свинець після закінчення деякого часу кристалізується в нерозчинна речовина. Частина пластини, яка виявилася покритою кристалізувався сірчанокислим свинцем, не бере участі в хімічних реакціях. Внаслідок цього знижується корисна ємність акумулятора. Таке явище носить назву сульфатации кислотних акумуляторів. Для того щоб уникнути явища сульфатации, кислотні акумулятори не слід зберігати в незарядженому стані, не можна допускати недозарядке акумуляторів. При короткому замиканні в результаті бурхливої ??хімічної реакції і інтенсивного виділення сірчанокислого свинцю відбувається жолоблення пластин кислотного акумулятора. Зарядка акумуляторів здійснюється від зовнішнього джерела електроенергії, генератора постійного струму або випрямляча. При зарядці до негативних пластинам направляються іони водню, а до позитивних - іони кислотного залишку. В результаті виникають наступні хімічні реакції:
у негативної пластини...
