Изначально свинцово-кислотные источники имели невысокую емкость, увеличить которую пытались методом наращивания циклов разряда и заряда. Такая методика могла дать заметный эффект только после нескольких лет подобных манипуляций. Все беды первых АКБ скрывались в несовершенстве пластин, поэтому дальнейшее развитие конструкции коснулось этой части батарей, а также сепараторов.
Первые эксперименты
В 1880 году Эмил Альмонс Фор изобрел метод так называемых намазных электродов. Он заключался в нанесении окисла свинца на пластины. В итоге емкость АКБ удалось повысить. Другой ученый – Эдвард Фолькмар разработал намазную решетку, выполнявшую роль электрода, а его коллега смог воплотить в производственных масштабах эту идею, получив патент на производство решеток, объединявших в себе положительные качества сурьмы и свинца.
Эпоха коммерциализации аккумуляторных батарей
Случилось это только в 1890 году. Именно тогда некоторые развитые страны сумели наладить серийное производство батарей. Еще через десять лет немецкая компания Varta представила первые серийные автомобильные версии источников питания для стартерной сети. Вплоть до 70-х годов прошлого столетия в данной области не происходило ничего значимого, пока не были созданы необслуживаемые АКБ, способные работать в любом положении. Традиционный для свинцовых блоков жидкий электролит был заменен гелем, корпус сделали герметичным, оставив в нем только клапаны для естественного отвода газов. Также изменился и химический состав решеток, которые стали изготавливаться на основе медно-кальциевых соединений, алюминиевых, титановых сплавов.
Конструкция автомобильного аккумулятора
Несмотря на технический прогресс, аккумуляторная батарея не претерпела существенных изменений. Конструктивно она осталась такой же, как и в середине XIX века. По сути, все изменения были лишь «косметическими».
Аккумулятор состоит из таких компонентов:
- крышка;
- корпус;
- электроды: положительные, отрицательные;
- соединительные перемычки;
- клеммы: положительные, отрицательные;
- заливные пробки;
- электролит.
В большинстве современных моделей АКБ блоки батарей сегментированы и надежно изолированы друг от друга, поэтому в их конструкции также имеются сепараторы, баретки, опорные призмы.
Какими будут автономные источники будущего?
На данный момент существует три вектора развития технологии изготовления батарей
Гелевые АКБ. Уже сейчас такие блоки доступны для приобретения. Есть большая вероятность, что ведущие производители будут просто продолжать совершенствовать отдельные элементы данной системы.
Литий-ионные. Такой тип батарей используется в мобильных гаджетах, но все еще не может прижиться в автопроме. Причин тому несколько: резкая потеря емкости при низких температурах воздуха, строгое соответствие частоте зарядного тока, высокая стоимость.
Графен-полимерные. Наиболее перспективный вектор развития. Графеновые батареи подходят для систем с двигателем внутреннего сгорания и электромобилей. Достоинства таких источников – это высокая емкость, цена, стойкость к низким температурам.
Мы рассказали только о самых «раскрученных» вариантах батарей будущего, на самом же деле по разным данным, сейчас разрабатывает более 30-ти инновационных схем питания. Некоторые из засекреченных новинок наверняка предложат еще более фантастические характеристики.