Устройство аккумуляторной батареи и история ее создания
- 27 марта 2015
- Служба новостей Pro Город НН
Сейчас купить аккумулятор для машины – дело абсолютно обыденное. А задумывались ли Вы о том, какова история создания данной детали автомобиля? Ведь о каждом, даже самом, казалось бы, незначительном элементе машины можно рассказать целую повесть. А уж что говорить о такой важной составляющей, как аккумулятор, история эволюции которого занимает почти 2 столетия.
Что же такое аккумулятор? Название его происходит от латинского слова accumulo, что означает «собираю». Данное устройство используется для накапливания электроэнергии (если речь об электрическом аккумуляторе) с целью дальнейшего ее использования. Основное достоинство аккумулятора заключается в том, что он может повторно заряжаться, благодаря чему аккумуляторные батареи используются практически во всех электронных устройствах.
История появления первой аккумуляторной батареи
Перенесемся на 400 лет назад в дом бургомистра города Магдебурга Отто фон Герике, где он сконструировал первую электрическую машину, которая на тот момент представляла из себя большой шар из серы. Раскрученный шар притягивал к себе перья и бумагу. В последствие Герике смог доказать, что искры, производимые данной машиной, имеют электрическую природу.
Позже Вольта изобретет так называемый электрический пистолет, а в 1800 году докажет, что постоянный электрический ток можно генерировать. Для этого нужно использовать в качестве проводников определенные жидкости, обеспечивающие химическую реакцию между металлами электродов. Данное открытие привело к изобретению гальванического элемента («элемента Вольта») более известного как электрическая батарея.
В том же 1800 году Хемфри Деви, который изобрел безопасную шахтерскую лампу, начал исследовать химические эффекты электричества. Он обнаружил, что при пропускании электрического тока через определенные вещества, они разлагаются. Данный процесс был назван электролизом. Скорее всего, Деви понимал, что процессы, происходящие в гальваническом элементе и при электролизе, имеют одну природу.
1802 год – Вильям Крукшенк изобрел первую пригодную для массового производства электрическую батарею. Выглядела она как прямоугольный деревянный ящик, герметизированный цементом. Внутри ящика находились пластины из цинка и меди, удерживаемые канавками в стенках ящика. Этот ящик был заполнен разбавленной водой кислотой или рассолом – электролитом.
20 лет спустя Андре-Мари Ампер открывает третий способом производства электричества – посредством магнетизма.
А в 1831 году Майкл Фарадей, который, к слову, был ассистентом в исследовательской группе Деви, продемонстрировал, что медный диск, если его вращать в магнитном поле, производит непрерывный ток. Таким образом был изобретен генератор электрического тока, а позже и электрический мотор (после того, как было обнаружено, что процесс взаимодействия между магнитом и катушкой обратим).
1859 год – Гастон Планте изобретает первую аккумуляторную батарею.
Первые аккумуляторные батареи и их роль в эволюции автомобилей
Первая аккумуляторная батарея состояла из свинцовых пластин, которые разделялись тканью и оборачивались вокруг деревянного цилиндра. В качестве электролита выступала подкисленная вода. Такая батарея была сложна в эксплуатации и дорога в изготовлении.
Работавший в то время у Гастона Камилло Фор, изменил ситуацию, немного модернизировав детище Планта. Вместо свинцовый ленты он предложил использовать покрытые оксидом свинца решетчатые пластины. Таким образом Фор не только уменьшил стоимость аккумулятора, но и увеличил его энергоемкость.
После появления первой АКБ не заставила себя ждать настоящая автомобильная лихорадка. На машинах того времени генератора не было, поэтому все электрооборудование состояло из АКБ и простейшей системы зажигания.
В 1903 году начинается производство портативных аккумуляторов, изобретенных Эдисоном и Юнгнером, использовавших в качестве элетролита щелочь. Такая батарея обладала больше прочностью, могла продолжительное время оставаться разряженной и не подвергалась сульфитации. Несмотря на все эти преимущества, щелочная АКБ имела небольшое рабочее напряжение, поэтому ее невозможно было использовать для питания стартера. Поэтому в машинах продолжили использовать свинцово-кислотные АКБ.
Корпуса первых аккумуляторных батарей делались сначала из дерева, а потом из эбонита. Постепенно эбонитовые корпуса АКБ уступило место легким и прочным полипропиленовым, но это произошло только спустя много лет.
В 1912 году вместо масляных горелок в автомобили начинают использовать электрическое освещение (хотя машины, оснащенные электрическими фарами стали выпускать только с 1926 года, до этого их имел только какой-то процент машин). В этом же году появились генератор и стартер, первой машиной, оснащенной ими был Caddilac. На нем вместе с 6-вольтовым аккумулятором для резервного питания системы зажигания стояли 5 сухих батареек.
В начале XX века аккумуляторные батареи отвечали за зажигание, освещение и звуковой сигнал при стоянке. Позже потребление электроэнергии расширилось за счет электростартеров.
Вместо эпилога
Прошло уже более 150 лет, с того самого момента, как Гастон Плант подарил первый в мире аккумулятор Академии наук, конструкция этого устройства особых изменений так и не претерпела. До сих пор под капотом машины находится своеобразный бочонок с кислотой, внутри которого находятся свинцовые пластины. Хотя сейчас и появился аналог в виде литиевых аккумуляторов, особой популярностью они пока не пользуются.
Попытки внедрить новые технологии и улучшить АКБ продолжаются до сих пор, регулярно регистрируются десятки тысяч патентов и, возможно, в ближайшем будущем кто-то изобретёт действительно батарею нового поколения. Но пока этого не произошло, советуем Вам купить аккумулятор в Нижнем Новгороде у проверенной компании, чтобы под капотом Вашего железного друга еще долго «билось сердечко».