Akumulátor

1. Akumulátor

2. 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.

3. 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

4. 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.

5. 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)

6. 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)

7. 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.

8. 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.

9. Otázky ke zkoušení 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). Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle použití (napiš alespoň 3 možnosti). Jaké je rozdělení elektrických akumulátorů podle tvaru. Vysvětli co je to životnost akumulátoru. Jaké je využití akumulátorů ?