Akumulator - magazyn energii

Typowy akumulator

Akumulator elektryczny jest rodzajem ogniwa chemicznego, umożliwiającym magazynowanie energii elektrycznej, jak równiej wielokrotne użytkowanie (rozładowanie) i ładowanie prądem elektrycznym.

W akumulatorach występują zazwyczaj dwa cykle pracy:

• Ładowanie – w czasie którego do akumulatora dostarczana jest energia elektryczna, które jest w nim magazynowana i przetwarzana na energie chemiczną.
• Praca – ten cykl pracy występuje wtedy kiedy akumulator jest źródłem prądu elektrycznego, a zgromadzona w nim energia elektryczna jest zużywana do zasilania urządzeń elektrycznych.

Typowy akumulator samochodowy jest akumulatorem kwasowo-ołowiowym, w którym elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego. Elektrody tego akumulatora wykonane są z ołowiu, w formie siatek. Akumulator ten składa się zazwyczaj z 6 ogniw ołowiowo-kwasowych połączonych szeregowo. Każde z ogniw jest wstanie wygenerować siłę elektromotoryczną równą 2,1 V. Napięcie znamionowe całego akumulatora wynosi zatem 12,6V.

Pojedyncze ogniwo akumulatora składa się z:

• anody - wykonanej z metalicznego ołowiu, która stanowi biegun ujemny w trakcie poboru prądu a dodatni w trakcie ładowania
• katody – wykonanej z PbO2, która w czasie poboru prądu stanowi biegun dodatni natomiast w czasie ładowania jest ona biegunem ujemnym.
• elektrolitu – jest nim wodny (ok 37%) roztwór kwasu siarkowego z rozmaitymi dodatkami.

Należy pamiętać, że akumulator samochodowy generalnie powinien pracować w stanie całkowitego naładowania. Oznacza to, że generalnie nie powinien on być całkowicie rozładowywany. Każde rozładownie akumulatora skutkuje trwałym obniżeniem jego sprawności.

Ważną rzeczą jest również aby nie dopuszczać do przeładowania akumulatora, gdyż może do doprowadzić do jego eksplozji pod wpływem iskry elektrycznej.

Dużą wadą akumulatorów ołowiowych jest ryzyko wycieku z nich kwasu siarkowego oraz parowanie wody co powoduje zbyt duże stężenie elektrolitu. Producenci akumulatorów rozwiązują te problemy stosując bardzo szczelne obudowy lub produkując tzw. akumulatory bezobsługowe.

W akumulatorze bezobsługowym stosuje się elektrolit żelowy. Jest to typowy elektrolit z dodatkiem środka żelującego (np. żywicy silikonowej). Dodatek środka żelującego zapobiega parowaniu wody z akumulatora jednocześnie zapobiega problemom wycieku.