Щелочной аккумулятор

Щелочной аккумулятор — это электрический аккумулятор, в котором активной массой положительного электрода служит никелевый каркас, заполненный окисью никеля, отрицательного электрода — пластина из пористого кадмия или железа, электролитом — 20%-й раствор едкого калия.

Проще говоря, это устройство, где в качестве электролита применяется раствор сильной щелочи в воде. 

Этот вид аккумуляторной батареи достаточно широко распространен и применяется во многих областях, в том числе и в автомобилях. 

Главной особенностью данных батарей является то, что щелочной аккумулятор способен отдавать накопленный ею заряд за довольно долгий промежуток времени. Это весьма удобно, например, в транспортных средства, а также устройствах, эксплуатация которых не предполагает частой и постоянной зарядке аккумулятора. К тому же данный принцип работы позволяет обеспечить бесперебойное питание большому количеству различных устройств во многих технических сферах.

В связи с экологическими проблемами щелочные аккумуляторы могут использоваться в качестве главного источника электрической энергии на электромобилях, которые на сегодняшний день набирают производственные обороты, в мобильных устройствах, распространенных сейчас по всему миру. 

К ним можно отнести видеокамеры, телефоны, портативные и карманные фонари, и многое другое. Помимо этого, такая аккумуляторная батарея широко применяется в качестве дополнительного источника питания в троллейбусах, пассажирских вагонах, трамваях, электровозах и тепловозах. Также эти устройства наиболее распространены в качестве дополнительных источников питания в аварийных устройствах: пожарные и охранные сигнализации, аварийное освещение и т.д. 

Основными видами щелочных аккумуляторов являются: 

• никель-металл-гидридные (никель железные),
• никель-кадмиевые.

Во втором случае положительным электродом является металлический кадмий в виде порошка, а электролитом будет гидроксид калия с добавкой гидроксида лития. Это необходимо для увеличения ёмкости батареи на 20-25%. Электродвижущая сила такого аккумулятора порядка 1,45 Вольт.

К корпусу никель-железного щелочного аккумулятора прямоугольной формы, изготовленному из листовой стали, приварено дно с крышкой. Внешняя поверхность корпуса покрыта слоем никеля. Внутри находятся блоки отрицательных и положительных пластин, причем первых на одну больше. 

Эти пластины состоят из стальных коробочек (ламелей), покрытых никелем, в которые помещена активная масса. Ламели между собой соединяются в замок и укрепляются с обеих сторон ребрами, к которым приваривается контактная пластина с отверстием, куда в процессе сборки вставляют шпильку. 

В качестве изоляции между блоками отрицательных и положительных пластин со стенкой корпуса служит листовой эбонит. У каждого блока есть по два контактных вывода, которые выходят наружу через отверстия крышки. Выводы также изолированы от крышки шайбами из эбонита и укреплены на ней гайками. На крышках аккумуляторов возле выводов положительного блока указывается полярность блока и тип аккумулятора. 

Никель-железные аккумуляторы из-за высокой прочности корпуса и пластин нормально переносят толчки и сотрясения, а при заряде их электролит не выделяет вредно действующих паров, допустимая рабочая температура от -20 до +40°С, могут выносить перегрузки и короткие замыкания, не подвержены явлениям сульфатации, не требуют тщательного ухода при эксплуатации и имеют длительный срок службы.

Никель-кадмиевые аккумуляторы по конструкции практически аналогичны никель-железным. Однако этих аккумуляторах отрицательных пластин на одну меньше, чем положительных.

При сборке блока между отрицательными и положительными пластинами устанавливают эбонитовые сепараторы (палочки). Собранный блок вставляется в корпус аккумулятора плотно без каких-либо перемещений. При этом крайние положительные пластины касаются корпуса аккумулятора, в то время как отрицательные изолированы от корпуса листовым эбонитом. Сборка аккумулятора производится со стороны дна, после чего дно приваривается к корпусу, поэтому аккумулятор является не разборным. Крышка каждого аккумулятора имеет отверстие для заливки электролита, которое закрывается пробкой.