áúðчðть
áúðчðть
áúðчðть
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
НА ЗАМЕТКУ:<br />
В знаменитом институте MIT недавно была<br />
разработана уникальная технология производства<br />
литиевых аккумуляторов усилиями специальнообученных<br />
вирусов.<br />
Луиджи Гальвани – отец всех<br />
современных аккумуляторов.<br />
Самый простой NiMH-аккумулятор.<br />
Батареи настоятельно рекомендуется выбрасывать отдельно от прочего<br />
мусора.<br />
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX<br />
Старые телефоны<br />
довольствовались и NiCdаккумуляторами.<br />
ратимыми, то есть данные батареи<br />
можно «перезарядить». Сегодня<br />
мы проследим за эволюцией лишь<br />
подзаряжаемых элементов питания,<br />
так как одноразовые батареи имеют<br />
слабое отношение к компьютерам,<br />
да и вообще к современной хай-тек<br />
электронике.<br />
СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ<br />
Первыми мы рассмотрим свинцовокислотные<br />
(или просто свинцовые)<br />
элементы. Начиная именно со<br />
свинцовых аккумуляторов, батареи<br />
впервые стали коммерчески<br />
успешными продуктами, до этого же<br />
они представляли интерес скорее<br />
для ученых и писателей-фантастов.<br />
Первая свинцовая батарея была<br />
разработана французским физиком<br />
Гастоном Плантэ в 1859 году, серийное<br />
производство началось в 1890 году,<br />
а первый автомобиль со свинцовым<br />
аккумулятором съехал с конвейера<br />
уже в 1900 году. Полтора века спустя<br />
по тем же принципам по-прежнему<br />
производятся аккумуляторы для автомобилей,<br />
лодок и прочего транспорта,<br />
а также источники бесперебойного<br />
питания и другое крупногабаритное<br />
оборудование. Внутреннее устройство<br />
свинцовых батарей выглядит<br />
следующим образом: анод состоит из<br />
свинца (или его сплавов), катод – из<br />
оксида свинца, а электролитом<br />
является раствор серной кислоты. Из<br />
особенностей внутреннего строения<br />
можно сразу сделать несколько<br />
выводов о свойствах аккумулятора. В<br />
первую очередь стоит заметить, что<br />
свинец – крайне тяжелый металл,<br />
поэтому и сами батареи получаются<br />
весьма увесистыми, а следовательно,<br />
использование свинцовых аккумуляторов<br />
в портативной технике явно ограничено.<br />
Строго говоря, у свинцовых<br />
элементов вообще самая низкая энергетическая<br />
плотность, она находится<br />
на уровне всего 20 Вт/кг. Впрочем,<br />
в музеях бытовой электроники<br />
можно встретить, например, сотовые<br />
телефоны со свинцовыми батареями,<br />
однако к названию таких устройств<br />
обычно добавляется недвусмысленная<br />
приставка «переносной», которая указывает<br />
на то, что данное оборудование<br />
вряд ли пригодно для ежедневного<br />
ношения в кармане. Однако не самое<br />
лучшее соотношение веса и емкости<br />
с лихвой компенсируется другими<br />
характеристиками аккумулятора. В<br />
частности, свинцовые батареи могут<br />
выдавать крайне большие токи,<br />
обходятся весьма дешево, а кроме<br />
того, они достаточно неприхотливы,<br />
редко выходят из строя, избавлены от<br />
неприятного «эффекта памяти», да и<br />
при соблюдении правил эксплуатации<br />
практически никогда не выкидывают<br />
никаких фокусов.<br />
Помимо избыточного веса свинца,<br />
аккумуляторы данного типа имеют<br />
еще один существенный недостаток:<br />
они содержат серную кислоту. С пугающими<br />
свойствами данной жидкости<br />
тебя, наверняка, уже познакомили на<br />
уроках химии. Несложно догадаться,<br />
что будет, если серная кислота вытечет<br />
из батареи… Вдобавок, опасность<br />
представляют и токсичные испарения.<br />
Помимо этого, при чрезмерной<br />
зарядке в кислоте может начаться<br />
электролиз воды – распад на кислород<br />
и водород (взрывоопасный газ!), в<br />
результате которого общее количество<br />
электролита заметно уменьшается<br />
и, как следствие, падает емкость<br />
аккумулятора. В большинстве случаев<br />
с электролизом можно справиться<br />
известным методом: «просто добавь<br />
воды», но, увы, этот трюк срабатывает<br />
не всегда. Впоследствии с электролизом<br />
стали бороться, заключая<br />
аккумулятор в герметичный корпус,<br />
исключая тем самым любые утечки<br />
испарений, однако это не решило<br />
проблему наличия жидкой кислоты, которая<br />
при повреждении корпуса могла<br />
спокойно вытечь наружу. Ситуация в<br />
корне изменилась, когда кислоту стали<br />
хранить в гелеобразном состоянии<br />
(в смеси с другим специальным<br />
веществом, например, кремниевой<br />
кислотой). Такие аккумуляторы стали<br />
намного безопаснее (их можно даже<br />
спокойно переворачивать, не опасаясь<br />
ничего разлить), поэтому их стали<br />
активно применять и для домашних<br />
ИБП, для которых использование<br />
жидкой кислоты неприемлемо. Кстати,<br />
такие свинцово-кислотные батареи<br />
маркируются аббревиатурой SLA<br />
(Sealed Lead Acid).<br />
НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЕ<br />
Как ни крути, свинцовые аккумуляторы<br />
чрезмерно громоздки, чтобы устанавливать<br />
их в современные компактные<br />
устройства – даже для ноутбуков они<br />
явно тяжеловаты. Поэтому в портативных<br />
девайсах применяются батареи<br />
с лучшим соотношением емкости и<br />
массы, в частности, раньше самыми<br />
популярными были никель-кадмиевые<br />
элементы (NiCd), которые способны<br />
выдавать 40-60 Вт/кг. В данных<br />
аккумуляторах электроды состоят из<br />
никеля (анод) и кадмия (катод). Сразу<br />
стоит заметить, что кадмий является<br />
сильнейшим ядом, поэтому такие<br />
батареи настоятельно не рекомендуется<br />
выбрасывать с общим мусором, а<br />
также вскрывать, сжигать и пытаться<br />
употреблять в пищу :). Никель-кадмиевые<br />
элементы могут похвастаться<br />
способностью порождать достаточно<br />
большие токи, причем, что весьма<br />
ценно, в отличие от аккумуляторов<br />
ЖЕЛЕЗО #12(34) | ДЕКАБРЬ 2006 107
Change language