Transcript Druhy akumulátorů elektrické energie

Akumulátor
Akumulátor je technické zařízení na opakované uchovávání energie, obvykle
elektrické.
Akumulátor je sekundární článek, který je potřeba nejdříve nabít a
teprve potom je možné jej použít jako zdroj energie.
Na rozdíl od sekundárních článků (akumulátorů) primární články
dodávají energii ihned po svém sestavení a zpravidla je není možné dobíjet,
například zinkouhlíkové baterie.
Druhy akumulátorů elektrické energie
Akumulátory elektrické energie pracují na různých principech například
tepelné, chemické či jiné akumulace energie.
Nejznámější je průmyslový princip akumulace energie do potenciální energie
vody v přečerpávacích elektrárnách.
V případě, že elektřina slouží k výrobě tepla, dá se akumulovat i vytvořené
teplo. Na tomto principu jsou založena akumulační kamna nebo bojler.
Základní druhy akumulátorů elektrické energie:
Elektrochemický akumulátor
Tepelný akumulátor
Mechanický akumulátor
Elektromagnetický akumulátor
Elektrochemický akumulátor
Nejběžnější typy akumulátorů jsou založeny na elektrochemickém
principu.
Elektrochemické akumulátory využívají přeměnu elektrické energie na
energii chemickou, kterou je možno v případě potřeby transformovat zpět na
elektrickou energii.
Princip akumulátoru
Procházející proud v elektrochemickém akumulátoru vyvolá vratné
chemické změny, které se projeví rozdílným elektrochemickým potenciálem na
elektrodách.
Z elektrod se pak dá čerpat elektrická energie zpět.
Protože jsou napětí na článcích elektrochemických akumulátorů
relativně malá (okolo 1,2 – 3,7 V), jsou tyto články také sdružovány do
akumulátorových baterií pro dosažení vyššího napětí.
Rozdělení elektrických akumulátorů
Podle typu elektrolytu
• s kyselým elektrolytem
• se zásaditým elektrolytem
• s bezvodým elektrolytem
Podle provedení
• otevřené
• uzavřené (též hermetické nebo řidčeji plynotěsné)
Podle principu
• Olověný (Pb)
• Nikl-kadmiový (NiCd)
• Nikl-metal hydridový (NiMH)
• Nikl-železný (Ni-Fe)
• Nikl-zinkový (Ni-Zn)
• Stříbro-zinkový (Ag-Zn)
• Lithium-iontový (Li-ion)
• Lithium-polymerový (Li-Pol)
• Lithium-železo fosfátový akumulátor LiFePO4 (Li-FePO4)
• Sodíkovo-sírový (Na-S)
• Alkalický (RAM)
Rozdělení elektrických akumulátorů
Podle použití
• průmyslové akumulátory
• standardní aplikace
• vojenské aplikace
• pro vysoké odběrové proudy
• rychlonabíjecí
• pro trvalé dobíjení
• pro vysoké teploty
• s MBU (Memory Back-up)
Podle tvaru
• válcové (tužkové)
• diskové (knoflíkové)
• podle průměru (např. Ø 6,8 mm, Ø 11,5 mm, Ø 15,5 mm, Ø 25 mm, …)
• oválné
• hranolovité (+ jejich sestavy)
Životnost
Životnost většiny elektrochemických akumulátorů se pohybuje řádově
ve stovkách nabíjecích/vybíjecích cyklů; např. NiMH akumulátory 500–1000
cyklů.
Po tuto dobu postupně klesá kapacita akumulátoru (tj. celkový náboj,
který je při plném nabití schopen pojmout - odlišné od veličiny elektrická
kapacita!) kvůli chemické korozi jeho elektrod.
Životnost je značně ovlivněna způsobem vybíjení a nabíjení a také
provozní teplotou.
Využití
Akumulátory se využívají v mnoha složitějších strojích jako pomocný
zdroj energie.
Olověné akumulátory jsou součástí prakticky každého automobilu jako
zdroj pro startér.
Akumulátory pohání klasické ponorky, jsou prováděny i pokusy s
pohonem mnoha dalších dopravních prostředků.
Elektromobily zatím obyčejné automobily nenahradily, ale jako
golfové vozíky nebo akumulátorové vozíky na nádražích a ve skladových
areálech se užívají již desítky let.
Důležité je i využití ve spotřební elektronice. Je jimi vybaven
například notebook nebo mobilní telefon.
Akumulátor je součástí nepřerušitelného zdroje energie - UPS.
Akumulátory jsou také součástí nouzových svítidel. Nouzová svítidla
zajišťují osvětlení při výpadku dodávek elektrické energie. U tramvají zajišťují
akumulátory takzvaný nouzový pojezd - při průjezdu mycí linkou není normální
napájení z troleje možné.
Otázky ke zkoušení
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Definuj co je to akumulátor.
Vysvětli jaký je rozdíl mezi primárními a sekundárními články.
Vyjmenuj jaké jsou základní druhy akumulátorů.
Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle typu elektrolytu.
Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle provedení.
Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle principu (napiš alespoň 3
možnosti).
7) Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle použití (napiš alespoň 3
možnosti).
8) Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle tvaru.
9) Vysvětli co je to životnost akumulátoru.
10)Jaké je využití akumulátorů ?