Akumulator elektryczny – rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.
W akumulatorach występują dwa cykle pracy.
Jednym z podstawowych parametrów akumulatora jest pojemność, jest to zdolność ogniwa do przechowywania ładunku elektrycznego zwykle wyrażana w amperogodzinach [Ah] i jednostkach krotnych (w układzie SI jednostką ładunku jest kulomb, 1 Ah = 3600 C). Typowy akumulator samochodowy ma pojemność ok. 50 Ah, co oznacza, że jest zdolny dostarczać prąd 1 A przez 50 godzin, typowe akumulatorki miniaturowe rozmiaru R6 (AA) charakteryzują się ładunkiem rzędu 500–3000 mAh, zatem prąd 100 mA mogą dostarczać przez 5–30 godzin.
W trakcie ładowania przez akumulator prąd płynie w przeciwnym kierunku niż w trakcie jego pracy. Odwracalne reakcje chemiczne powodujące ładowanie i pracę są w istocie takie same, tyle że zachodzą w przeciwnym kierunku. W praktycznie każdym akumulatorze oprócz pożądanych, odwracalnych reakcji chemicznych zachodzą też jednak nieodwracalne reakcje uboczne, które powodują, że z czasem akumulator traci swoje właściwości.
| Ładowanie | Praca | |
|---|---|---|
| Charakter procesów | wymuszony przepływem prądu | samorzutny – generuje prąd |
| Kierunek przepływu elektronów | od anody do katody | od anody do katody |
| Elektroda ujemna | katoda | anoda |
| Elektroda dodatnia | anoda | katoda |
| Utlenianie | zawsze zachodzi na anodzie | |
| Redukcja | zawsze zachodzi na katodzie | |
W zależności od składu elektrolitu i budowy elektrod rozróżnia się następujące rodzaje akumulatorów:
Sprawność akumulatora, czyli stosunek energii oddanej podczas pracy do energii włożonej do akumulatora w procesie ładowania, jest zawsze mniejsza od jedności. W większości akumulatorów sprawność jest rzędu 60%.
Spis treści |
Jednym z pomysłów na rozwiązanie problemu braku paliw ropopochodnych (wytwarzanych z ropy naftowej), który spodziewany jest w przyszłości (patrz Oil Peak), może być produkowanie samochodów elektrycznych. Auta takie byłyby ładowane raz na jakiś czas z sieci elektroenergetycznej, energia chemiczna wewnątrz akumulatora napędzałaby silniki elektryczne w pojeździe. Do ewentualnego rozwiązania w przyszłości pozostanie problem znalezienia odnawialnego źródła energii elektrycznej.
prof. dr hab. Andrzej A. Czerwiński: Współczesne chemiczne źródła prądu. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. [dostęp 2010-11-07].
| ||||||||||||||||
