К рекордным накопителям энергии относятся тяговые аккумуляторы, емкостные накопители энергии и маховиковые накопители энергии.

Тяговые АКБ напряжением 24V. Считаются главными накопителями энергии в АТС. Население земли активно действует над повышением удельной энергоемкости, срока эксплуатации и понижением стоимости аккумуляторных батарей, любой вид которых имеет собственные особенности. К примеру, свинцово-кислотные аккумуляторы — доступные, а имеют большие массогабаритные характеристики. Литиевые — малогабаритные, а дорогостоящие. Серно-натриевые — работают при температуре +300 °С, и т. д. Определенные страны не имеют сырьевой базы для производства установленного вида аккумулятора. Клиент предпочитает вид аккумулятора, в зависимости от собственных суждений. Разберем определенные виды батарей.

Свинцово-кислотные аккумуляторы. Первый работающий пример полновесного аккумулятора, разработанный в 1859 г. французским исследователем Г. Планте, состоял из 2-ух полновесных листов, поделенных полотняным сепаратором, сжатых в спираль и вставных в банку с серной кислотой. При 1-м заряде на позитивном электроде химически создавался неглубокий пласт двуокиси свинца. Для повышения емкости аккумулятора выпускался неоднократный его заряд и ряд; при этом происходило формирование плоскости электродов. Такую процедуру Планте представил формированием электродов. В 1880 г. К. Фор рекомендовал производить электроды маршрутом намазки на полновесные листы пасты из окислов свинца и серной кислоты.

На базе полновесных батарей производят стартерные (емкость которого составляет от 5 до 200 Ач), тяговые (от 40 до 1200 А ч) и мобильные батареи (от 40 до 5000 А ч). Полновесные аккумуляторы применяются также для разных радиоэлектронных механизмов и для аппаратуры связи.

Химические и прочие физико-химические процессы. Заряженный негативный антикатод полновесного аккумулятора имеет ноздреватый металл, позитивный — двуокись свинца РЬ02; электролитом служит состав серной кислоты.

Огромное значение для работы электродов имеет их ноздреватая конструкция, которая обеспечивает доступ серной кислоты в глубину электрода. Пористость заряженных электродов доходит до 50 %; средний размер времен позитивного электрода равен 1—2 мкм, негативного — 10 мкм. В процессе ряда пористость значительно понижается, в связи с тем что обособленный размер сульфата свинца больше удельных размеров свинца и двуокиси свинца.

Для полновесных батарей свойственно сильное разведение электролита в процессе ряда из-за употребления серной кислоты и создания жидкости. В заряженных аккумуляторах концентрация серной кислоты равна 28—40 % (исходя из вида). Чем меньше размер электролита сравнивая с числом серьезных масс электродов, тем мощнее понижается концентрация при ряде; в середине ряда она колеблется от 12 до 24 %. Как следствие, усилие рабочего цикла (НРЦ) заряженного аккумулятора равно 2,06—2,15 В, а незаряженного — 1,95—2,03 В. Степень понижения концентрации для этого аккумулятора совершенно точно сопряжена с числом протекшего электроэнергии. Вследствие этого измерение концентрации либо насыщенности электролита служит комфортным и четким средством определения стадии заряженно-сти аккумулятора. Тут полновесный аккумулятор рентабельно отличается от прочих батарей. В процессе ряда размер электролита понижается приблизительно на 1 мг на любой ампер-час.

Саморазряд. Оба электрода полновесного аккумулятора термодинамически непрочны и в целом могут вести взаимодействие с земным веществом с выделением водорода на негативном и воздуха на позитивном электродах. Также, двуокись свинца может химически вести взаимодействие со полновесной сеткой. Но почти саморазряд при сбережении свежеизготовленного заряженного аккумулятора невелик и отвечает утрате емкости 2—3 % в неделю (при температуре 20 °С). Саморазряд возрастает с подъемом концентрации серной кислоты и температуры.

При циклировании аккумулятора саморазряд оперативно повышается. Это сопряжено с переходом сурьмы в состав в итоге ржавчины сетки позитивного электрода. Осаждаясь в серьезной массе негативного электрода, сурьма упрощает выделение водорода и повышает скорость ржавчины свинца. Почти саморазряд батарей с сетками, имеющими очень много сурьмы, ведет к утрате емкости до 30 % в неделю. Также, возрастает выделение водорода во второй половине заряда, т. е. понижается отдача аккумулятора по емкости. В этой связи ведутся большие изучения по применению в сетках позитивного электрода малосурьмяных либо бессурьмяных сплавов. Бессурьмяный металл, имеющий 0,03— 0,1 % кальция, имеет отличные машинные и разливательные свойства; саморазряд батарей при применении данного сплава невелик. Но металл труден в изготовлении из-за неполного «выгорания» кальция в процессе плавления и литья.

Очень многие вещества, к примеру отпечатки солей железа, попадая в католит, также быстро форсируют выделение водорода и саморазряд. В то же самое время применяемые в негативном электроде естественные расширители содействуют увеличению поляризации при выделении водорода и понижают этим самым саморазряд; более действенными считаются особые присадки, к примеру а-оксинафтойная кислота.

Разрушение решеток позитивных электродов. При формировочном заряде позитивных электродов на плоскости решеток образовывается электропроводный пласт РЬ02, мешающий будущему анодному окислению сетки. Но в ходе циклирования с помощью разницы в удельных размерах регулярно раздеваются некоторые отделы железной плоскости сетки, которые подвергаются предстоящей ржавчины, например, из-за химического взаимодействия свинца и РЬ02. При перезарядах, когда на плоскости двуокиси свинца выходит воздух, разрушение решеток доступна и без их контакта с электролитом, с помощью перевода ионов воздуха через пласт РЬ02. В коррозийном покрове находятся разные окислы свинца, и нитрат свинца.

Разрушение позитивных решеток ведет к понижению разреза их жилок и повышению омического противодействия, к осыпанию серьезной массы и, в конце концов, к выходу аккумулятора из строя. Из-за перемены удельного размера разрушение решеток сопровождается появлением огромных усилий и деструкцией электродов. В итоге обжима автономных жилок крепким слоем окислов вероятно их волочение, ведущее к «росту» пластинок.

Обвал серьезной массы позитивного электрода. Происходящее в основном при заряде обвал («оплывание») серьезной массы позитивного электрода считается одним из самых важных условий, ограничивающих источник полновесных батарей. Обвал в существенной мере находится в зависимости потому, как был выработан пласт сульфата свинца при ряде. Если ряд ведется при невысокой температуре, огромных плотностях тока и (либо) повышенной концентрации кислоты, то нитрат свинца катализируется в качестве крепкого мелкокристаллического пласта. При заряде такого электрода локальная насыщенность тока в особых, плотно секретных сульфатом отделах электрода быстро улучшается, и образовывается рыхловатая двуокись свинца, слабо сопряженная с базой. Если, напротив, при ряде образовывается рыхловатый пласт сульфата, то соединение двуокиси с базой развивается.

Обвал быстро увеличивается, если в позитивный антикатод невольно угождает нитрат бария, применяемый как расширитель в негативном электроде. Вредоносное действие проявляют также ионы валентного железа либо естественные вещества — при сбережении аккумулятора эти вещества возобновляют двуокись свинца с образованием непрерывного пласта сульфата, который при следующем заряде переходит в рыхловатую двуокись свинца.

Для понижения осыпания в последние годы в серьезную массу позитивного электрода время от времени приводят в роли связывающего вещества полимер либо определенные мочалистые элементы; отличные итоги дает использование пласта сепаратора из стекловолокна, придавленного к серьезной массе.

Длинное закрывание. При функционировании полновесного аккумулятора вероятно формирование полновесных «мостиков» между электродами, ведущее к длинным замыканиям и к саморазряду аккумулятора. Основаниями длинных замыканий могут быть обвал двуокиси свинца и поражение ее на негативный антикатод, скопление большого пласта шлама, искривление электродов, расширение негативного электрода под действием излишнего числа расширителей и прочие действа. Степень обороны от длинных замыканий устанавливается качествами сепараторов и верным избранием их формы и объемов.

Сульфатирование. При сбережении полновесного аккумулятора в незаряженном пребывании и при регулярных недозарядах на электродах (в особенности на негативном) происходит очень ненужный процесс их так именуемой сульфитации — незаметного прохода мелкокристаллического сульфата свинца в крепкий уверенный пласт крупнокристаллического сульфата. Аккумулятор с сульфатированными электродами весьма непросто поддается заряду — при прохождении тока заряда вместо восстановления сульфата свинца на негативном электроде стартует выделение водорода. Вредоносное действие сульфа-тации ухудшается адсорбцией на кристаллах сульфата свинца естественных добавок, затрудняющих его открытие.

Во избежание сульфатации советуется периодически заряжать аккумуляторы. В целях восстановления емкости аккумуляторы с сульфатированными электродами наполняют разведенной серной кислотой (в которой растворимость сульфата свинца выше) либо даже очищенной жидкостью и заряжают малыми токами, к примеру, аналогичными значению )3 = 0,01. Регулярно в процессе заряда замещают возникающую серную кислоту более разведенным веществом либо жидкостью.