Устройство аккумуляторной батарейки

Если разобраться, то любая перезаряжаемая батарейка представляет собою уменьшенный тип аккумулятора.

По этой причине устройство, а также принцип действия подобных энергонакопителей будет одинаков.

В каждом отдельном случае могут изменяться лишь материалы, применяемые в качестве анода, катода, электролита.

А теперь подробнее.

Принципиальное устройство аккумуляторной батарейки

Общая схема накопителя всегда будет выглядеть одинаково:

Анод (+) | Электролит | Катод (-)

Если мы говорим о батарейке типа NiCd (никель-кадмиевая), то в качестве анода будет задействован никель (+), а катодом (-) послужит кадмий (Cd).

Давайте поглядим, как это будет выглядеть схематически:

(+) Ni | электролит | Cd (-)

Если копнуть еще глубже и разобраться в химических процессах, происходящих внутри никель-кадмиевой аккумуляторной батарейки, то мы получим следующую схему:

Анод + Ni (OH)2 | KOH | Cd (OH)2 Катод –

1. При соединении электрической цепи с потребителем (установка батарейки для использования), происходит процесс разрядки аккумулятора.

2. При подключении накопителя к цепи постоянного тока будет происходить зарядка батарейки.

В обоих случаях концентрация электролита остается неизменной.

Это связано с тем, что количество едкого калия, израсходованного на катоде, равно количеству едкого калия, образовавшегося на аноде.

Для тех, кого интересует конкретная формула химического процесса, приводим ее ниже:

2Ni(OH)3 + 2KOH + Cd = 2Ni(OH)2 + 2KOH + Cd(OH)2

Отсюда делаем вывод, что устройство аккумуляторной батарейки позволяет превратить процесс «разряд и заряд» никель-кадмиевого накопителя в обратимую электрохимическую реакцию.

Говоря проще, на то они и аккумуляторы, чтобы их разряжать и заряжать снова.

Прочие типы батареек (NiMH, Li-ion, Li-Po, Li-Fe, LiFePO4) будут иметь сходный принцип работы. Отличие будет состоять лишь в том, что катодом, электролитом и анодом будут являться другие элементы.

От типа применяемых материалов в большой степени зависит «жизнь» энергонакопителя, а именно:

  • наличие «эффекта памяти»;
  • внутреннее сопротивление;
  • внутренняя емкость;
  • количество циклов заряд/разряд.