трическая энергия равна произведению из количества электричества на величину напряжения, а последнее при зарядке всегда несколько выше, чем при разрядке. Очевидно, что для А. желательны высокая величина напряжения, коэффициента полезного действия и удельной емкости. Последняя величина приобретает особенное значение в том случае, когда А. должны быть использованы для средств передвижения, напр., для электрических автомобилей.
Большое значение имеет, конечно, и цена А.
В наст, время имеют практическое значение две системы А.: свинцовый А. и железониккелевый А. СвинцовыйА. в простейшем своем виде состоит из свинцовой пластины и пластины из перекиси свинца, погруженных в разбавленную серную кислоту. При разрядке А. происходит следующая реакция: Pb+PbO2+2H2SO4->2PbSO4 +2Н2О, свинец и перекись свинца переходят в сернокислый свинец, а концентрация серной кислоты уменьшается. При зарядке А. та же реакция идет в обратном направлении.
Для того, чтобы уяснить себе, каким образом эта реакция может быть источником тока, нужно рассмотреть отдельно процессы, происходящие на катоде (отрицательном электроде) и аноде (положительном электроде). На катоде свинец (РЬ) переходит в ион свинца (Pb-н-), при этом освобождаются два электрона, к-рые заряжают катод отрицательно. Ион свинца (Pb-f — 4-) встречает ион серной кислоты (SO4 — ) и дает трудно растворимый сернокислый свинец, к-рый выпадает из раствора.
На аноде перекись свинца (РЬ02) в очень небольшом количестве растворяется в серной кислоте, образуя сернокислую соль четырехвалентного свинца Pb(SOi) 2. Раствор этой соли содержит ионы свинца с четырьмя положительными зарядами (РЬ — ы — ь-ь), эти ионы отнимают от анода два электрона и переходят в ионы РЬ++, к-рые дают с ионом SO4 — опять-таки PbSOi, второй же ион SO4_ из Pb(SO4) 2 освобождается. При этом анод заряжается положительно. Эти процессы идут до тех пор, пока отрицательный заряд катода не задержит дальнейший переход РЬ в Pb-н-, а положительный заряд анода — переход Pb-н-н — в Pb-н- . Если же теперь соединить катод с анодом, т. — е. замкнуть А., то в цепи потечет ток, заряды электродов нейтрализуются, и реакция будет итти до тех пор, пока свинец и перекись свинца не превратятся в сернокислый свинец.
При зарядке А. все описанные процессы обращаются: на катоде ионы свинца восстановляются в металлический свинец, а на аноде они же окисляются в перекись свинца. Неработающий А. также мало-помалу разряжается, гл. обр., вследствие того, что растворяющаяся на аноде РЬ02 мало-по-малу диффундирует к катоду, и здесь происходит совершенно та же реакция, что и при работе А.; однако, вследствие крайне малой растворимости РЬОа этот процесс идет лишь очень медленно.
|ливаемые из свинца с примесью сурьмы пластины снабжаются большим числом борозд (карманов), к-рые заполняются т. н.
Рис. 2. Схематическое изображение свинцового А.
активной массой, состоящей из смеси окислов свинца, свинцовых опилок и серной кислоты (рис. 1). Изолированные друг от друга положительные и отрицательные пластины (число положительных пластин на единицу больше числа отрицательных) помещаются обыкновенно в сосуды из стекла, иногда из эбонита (большие типы помещаются в деревянных ящиках, выложенных свинцом), заполненные серной кислотой с удельным весом от 1, 17 до 1, 19 или от 21° до 23° по Боме (рис. 2).
При первом длительном заряде происходит формирование пластин: на положительных пластинах образуется перекись свинца (РЬО2), а на отрицательных — губчатый свинец (РЬ). При разряде концентрация раствора серной кислоты повышается.
Е свинцовых А. равна прибл. 2V. Внутреннее сопротивление весьма невелико (внутр, падение напряжения — 2%). Напряжение при заряде возрастает от 2, 1—2, 2 в начале до 2, 6—2, 7 в конце разряда; при разряде напряжение падает с 2, 1 до 1, 9—1, 85 V, после чего разряд прекращают. Допускаемая сила тока зависит от размера поверхности пластин [1, 2—1, 8 А на дм2 (6, 45 cai2)]. Коэфф, полезного действия А. может действовать только зависит от силы разрядного и зарядного тока и колеблется от 0, 75 до 0, 84. А. соединяются в батареи. в том случае, если как свин цовая пластина, так и перекись свинца имеют пористое, губчатое строение и могут хорошо пропитаться серной кислотой.
Техника изготовления свинцового А. и сводится к получению таких пластин.
Первые свинцовые А. изготовлялись по способу Планте, цовый* остов путем продолжительного попедля анода, ременного заряда и разряда двух свинцовых пластин, опущенных в серную кислоту. Фор усовершенствовал процесс формирования, нанося предварительно на пластины сурик. По применяемому ныне способу Тюдора, от Свинцовые А. имеют сравнительно большой вес: для стационарных А. — 1 кг общ. веса дает ок. 6—15 ватт-часов, для переносных 25—50 ватт-часов.
Железо-никкелевыйА. (рис. 3) имеет на положительном электроде активную массу из гидрата окиси никкеля с примесью хлопьевидного графита, на отрицательном же гидрат окиси железа и порошкообразное железо с примесью окиси ртути — для достижения большей электропроводности. В качестве электролита применяется 21% раствор едкого кали. Активные массы электродов заключаются в пакетах для отрицательного электрода и в трубках для положительного, изготовляемых из тонких
