Аккумулятор — химический источник тока многоразового действия, который может быть вновь заряжен после разряда[1]. Для заряда аккумулятора электрический ток пропускается в направлении, обратном направлению тока при разряде[2].
Используется для циклического накопления энергии (заряд-разряд) и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования, а также для обеспечения резервных источников энергии в медицине, производстве, транспорте и в других сферах.
Наибольшее распространение получили свинцовые и щелочные (железно-никелевые и кадмий-никелевые) аккумуляторы, также используются цинк-серебряные, цинк-воздушные и марганцевые[3].
Свинцово-кислотный аккумулятор
Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в растворе серной кислоты
Литий-ионный аккумулятор
Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пропитанными электролитом пористыми сепараторами. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который внедряется (
интеркалируется) в кристаллическую решетку других материалов (например, в графит, оксиды и соли металлов) с образованием химической связи (например: в графит с образованием LiC
6, оксиды (LiMO
2) и соли (LiMRON) металла).
Алюминий-ионный аккумулятор
Алюминий-ионный аккумулятор состоит из металлического алюминиевого анода, катода из графита в виде пены и жидкого ионного невоспламеняющегося электролита. Батарея работает по принципу электрохимического осаждения: происходит растворение алюминия на аноде, далее в среде жидкого электролита анионы хлоралюмината интеркалируют в графит. Количество возможных перезарядок батареи — более 7,5 тыс. циклов без потери мощности
[7][8].
Тип аккумулятора определяется используемыми материалами. Различают следующие:
-
Cn-Po — графен-полимерный аккумулятор.
-
La-Ft — лантан-фторидный аккумулятор
-
Li-Ion — литий-ионный аккумулятор (3,2-4,2 В), общее обозначение для всех литиевых аккумуляторов
-
Li-Co — литий-кобальтовый аккумулятор, (3,6 В), на базе LiCoO2, технология в процессе освоения
-
Li-Po — литий-полимерный аккумулятор (3,7 В), полимер в качестве электролита
-
Li-Ft — литий-фторный аккумулятор
-
Li-Mn — литий-марганцевый аккумулятор (3,6 В) на базе LiMn2O4
-
LiFeP или LFP — литий-железно-фосфатный аккумулятор (3,3 V) на базе LiFePO4
-
LiFeYPO4 — литий-железо-иттрий-фосфатный (добавка иттрия для улучшения свойств)
-
Li-Ti — литий-титанатный аккумулятор (2,3 В) на базе Li4Ti5О12
-
Li-Cl — литий-хлорный аккумулятор (3,99 В)
-
Li-S — литий-серный аккумулятор (2,2 В)
-
LMPo — литий-металл-полимерный аккумулятор
-
Fe-air — железо-воздушный аккумулятор
-
Na/NiCl — никель-солевой аккумулятор (2,58 В)
-
Na-S — натрий-серный аккумулятор, (2 В), высокотемпературный аккумулятор
-
Ni-Cd — никель-кадмиевый аккумулятор (1,2 В)
-
Ni-Fe — железо-никелевый аккумулятор (1,2-1,9 В)
-
Ni-H2 — никель-водородный аккумулятор (1,5 В)
-
Ni-MH — никель-металл-гидридный аккумулятор (1,2 В)
-
Ni-Zn — никель-цинковый аккумулятор (1,65 В)
-
Pb — свинцово-кислотный аккумулятор (2 В)
-
Pb-H — свинцово-водородный аккумулятор
-
Ag-Zn — серебряно-цинковый аккумулятор (1,85 В)
-
Ag-Cd — серебряно-кадмиевый аккумулятор (1,6 в)
-
Zn-Br — цинк-бромный аккумулятор (1,8 В)
-
Zn-air — цинк-воздушный аккумулятор
-
Zn-Cl — цинк-хлорный аккумулятор
-
RAM (Rechargeable Alkaline Manganese) — перезаряжаемая разновидность марганцево-цинкового щелочного гальванического элемента (1,5 В)[источник не указан 1963 дня]
-
Ванадиевый аккумулятор (1,41 В)[источник не указан 1963 дня]
-
Алюминиево-графитный аккумулятор (2 В)[источник не указан 1963 дня]
-
Алюминиево-ионный аккумулятор (2 В)[10]