Аккумуляторы: о чём молчат производители и борцы за экологию.

00:00 Аккумуляторы и батарейки Представить мир без аккумуляторов уже невозможно. Аккумуляторы везде: в смартфонах и электромобилях, ноутбуках и самокатах. Теперь эта мода дошла и до строительных инструментов. А IKEA вообще убрала из продажи одноразовые батарейки. Но о чём молчат производители современных аккумуляторов? Будем разбираться и разбирать: батарейки, аккумуляторы, рекламу и ложь. Мы привыкли неправильно называть батарейками любые одноразовые источники тока. Но привычные пальчики или мизинчики — не батареи, а гальванические элементы. Внутри них проходят реакции, в которых энергия химических связей превращается в энергию электрическую. Александро Вольта в первой батарее использовал диски из меди и цинка, между которыми прокладывал картонные шайбы, пропитанные щёлочью или солёной водой. Чем больше таких дисков собирал вместе, тем выше было напряжение тока. Всего через пару лет после Вольты русский физик Петров изготовил источник тока из 4200 соединённых последовательно элементов. Эта конструкция выдавала фантастические полторы тысячи вольт. Само слово «батарея», пришло из французского языка, вернее от наполеоновских артиллеристов. Группа однотипных пушек — и есть батарея. Слово стали использовать для обозначения групп однотипных предметов. 01:19 Солевые элементы В вольтовом столбе катод из цинка окисляется, а медный анод восстанавливается. Вещество между ними - электролит - почти не проводит свободные электроны. Чтобы реакция началась, нам нужно замкнуть электрическую цепь. Когда цепь замкнута, электроны текут от отрицательного электрода к положительному, одновременно ионы текут внутри электролита, поддерживая нейтральность заряда. А что будет, если наоборот подать на анод и катод электрический ток? Реакция не пойдёт в обратном направлении. Всё портит вода в электролите. Под действием тока она разложиться на кислород и водород. Газы раздуют корпус и выдавят электролит наружу. 02:16 Щёлочные элементы Щелочные или алкалиновые элементы — это вывернутые наизнанку солевые. Анод — это паста из цинкового порошка, которая вместе с электролитом находится внутри катода из диоксида марганца и графита. В щелочном элементе -- электролит не расходуется. Поэтому электролита совсем мало, а освободившееся место заполнено анодом и катодом. Это в 3-4 раза увеличивает электроемкость щелочного источника по сравнению с солевым. Такие элементы гораздо дороже солевых источников питания, а к тому же при долгом хранении электролит порой вытекает из них. Вытекшая щёлочь вызывает быструю коррозию, разъедает пластик и кожу. 03:41 Свинцовые аккумуляторы Самые простые аккумуляторы — свинцово-кислотные. Здесь кроме не самого полезного для здоровья свинца используется ещё и серная кислота. Об экологичности тут говорить не приходится. Удельная ёмкость тут тоже мала — около 30 Вт-часов на килограмм веса. Такими аккумуляторами оснащались советские подводные лодки. У самого массового проекта 613 на борту 224 аккумулятора, общим весом 145 тонн. Напряжение на них всего 2 вольта, зато вращать моторы они могли до четырёх суток. Но для электроинструментов такой источник тока точно не подойдёт. 05:07 Никель-кадмиевые аккумуляторы Эпоха аккумуляторных инструментов связана с развитием никель-кадмиевых элементов. Никелевый электрод это паста из гидроксида никеля, второй электрод — сетка с губчатым кадмием. Пространство между ними заполнено желеобразным электролитом — гидроксидом калия. Удельная мощность таких аккумуляторов достигает 500 ватт на килограмм веса. Они не боятся высоких токов заряда и разряда, поэтому их можно использовать для мощных моторов электроинструментов и к тому же быстро заряжать. Они не боятся высоких токов заряда и разряда, поэтому их можно использовать для мощных моторов электроинструментов и к тому же быстро заряжать. Но никель-кадмиевые аккумуляторы запрещены в развитых странах. Всё завязано на проблемы экологии. Кадмий — токсичен, да и никель не подарок. Поэтому появилась более безопасная версия таких элементов — никель-металлгидридные. В качестве анода выступает гидрид никеля с лантаном или литием — это и есть металлогидридный электрод. Для катода используют оксид никеля. Электролитом выступает выступает всё тот гидроксида калия. Аккумуляторы более ёмкие, но более дорогие и подвержены саморазряду. Ставить такие элементы в часы или пульты — расточительно и неэффективно. Аккумуляторы будут тратит больше энергии на саморазряд, чем на реальную работу. 07:54 Литий-ионные Наиболее современными являются литий-ионные аккумуляторы. Они сошли с конвейера Sony в 1991 году и покорили мир. Li-ion аккумуляторы при высокой удельной емкости обладают малым весом. У них практически отсутствует эффект памяти и саморазряд. Поэтому заряжать их можно в любое удобное время, не привязываясь к величине остаточного заряда элемента. Так чем же они плохи и почему сторонникам эко подхода не стоит переходить на эти аккумуляторы — смотрите в сегодняшнем видео. Наши расследования на "Дзен": https://zen.me/25O1Vqx5