Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии

Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством основных видов аккумуляторов, накапливающих и отдающих потребителю электрическую энергию.

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2014
1. Verfasser:	Баранов, М.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2014
Schriftenreihe:	Електротехніка і електромеханіка
Schlagworte:	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148735
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 5. — С. 3–12. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-148735
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1487352019-09-22T14:01:31Z Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии Баранов, М.И. Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством основных видов аккумуляторов, накапливающих и отдающих потребителю электрическую энергию. Наведено короткий нарис з всесвітньої історії винаходу людством основних видів акумуляторів, що накопичують і віддають споживачеві електричну енергію. A brief essay on the history of inventing the main types of accumulators that store and supply electric energy to consumers is given. 2014 Article Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 5. — С. 3–12. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2014.5.01 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148735 621.3:537.311:910.4 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
spellingShingle	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Баранов, М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии Електротехніка і електромеханіка
description	Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством основных видов аккумуляторов, накапливающих и отдающих потребителю электрическую энергию.
format	Article
author	Баранов, М.И.
author_facet	Баранов, М.И.
author_sort	Баранов, М.И.
title	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии
title_short	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии
title_full	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии
title_fullStr	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии
title_full_unstemmed	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии
title_sort	антология выдающихся достижений в науке и технике. часть 22: изобретение аккумуляторов электрической энергии
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148735
citation_txt	Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 5. — С. 3–12. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT baranovmi antologiâvydaûŝihsâdostiženijvnaukeitehnikečastʹ22izobretenieakkumulâtorovélektričeskojénergii
first_indexed	2025-07-12T20:06:48Z
last_indexed	2025-07-12T20:06:48Z
_version_	1837473010651496448
fulltext	Електротехніка. Визначні події. Славетні імена ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 3 © М.И. Баранов УДК 621.3:537.311:910.4 М.И. Баранов АНТОЛОГИЯ ВЫДАЮЩИХСЯ ДОСТИЖЕНИЙ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ. ЧАСТЬ 22: ИЗОБРЕТЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Наведено короткий нарис з всесвітньої історії винаходу людством основних видів акумуляторів, що накопичують і віддають споживачеві електричну енергію. Приведен краткий очерк из всемирной истории изобретения человечеством основных видов аккумуляторов, накапли- вающих и отдающих потребителю электрическую энергию. ВВЕДЕНИЕ Считается, что одним из наиболее значимых (по своим последствиям для нынешней земной цивилиза- ции) и оригинальных открытий на Земле за последние 400 лет было открытие электричества [1]. В тоже время для практического использования "электриче- ство" (согласно [2] под этим понятием понимается "совокупность явлений, обусловленных существова- нием, взаимодействием и движением электрических зарядов") появилось в распоряжении людей, начиная лишь с середины XIX века [3]. Так, например, на ми- ровой торгово-промышленной выставке в г. Париже (1900 год) одной из главных достопримечательностей был освещенный в ночное время с помощью электри- чества (обычных лампочек накаливания) мост через реку Сена [1]. История развития нашей цивилизации за последние столетия свидетельствует нам о том, что с первых же дней после открытия электричества че- ловечество стало в сильной степени зависимым от этого великого научно-технического изобретения. В последующем практически ни одно крупное техноло- гическое достижение в истории человечества не об- ходилось без электричества и его элементарных носи- телей − свободных электронов [4]. Экскурс в миро- вую историю науки и техники показывает, что для промышленного и бытового использования электри- чества вначале стали создаваться мощные электроге- нераторы, вырабатывающие переменное электриче- ское напряжение и далее переменный электрический ток, передаваемый по воздушным (кабельным) лини- ям электропередачи к потребителям электричества. Затем (можно и сказать одновременно с электрогене- раторами) появились электродвигатели, преобразую- щие электроэнергию в механическую энергию дви- жущихся частей машин различного промышленного и бытового назначения. А как же быть потребителю электричества в тех случаях, когда у него нет воз- можности подсоединиться к действующей стационар- ной линии электропередачи? Ответ на данный вопрос в нашем случае (в случае отсутствия эффективных беспроводных линий электропередачи, подобных "те- словским" устройствам передачи на расстояние элек- трической энергии [5]) может быть лишь только один − в этом случае необходим собственный компактный источник электроэнергии. Весогабаритные характери- стики такого компактного передвижного (переноси- мого) источника электроэнергии будут определяться техническими возможностями потребителя электри- чества (например, для крупногабаритной подводной лодки и пользователя малогабаритного персонального компьютера они будут совершенно разными). Поста- раемся ниже проследить в области электричества в хронологическом порядке за процессом эволюции компактного передвижного (переносимого) источника электроэнергии, часто необходимого ее потребителю. 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПЕРВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ История изобретения первых электрических "ак- кумуляторов" (этот термин происходит от латинско- го слова "accumulator" − "собиратель" [2] и обознача- ет в нашем случае "устройство, предназначенное для накопления электрической энергии с целью ее после- дующего использования") своими "корнями" уходит в в конец XVIII и начало XIX веков. Именно тогда (в 1800 году) выдающимся итальянским физиком и есте- ствоиспытателем Алессандро Вольтой (1745-1827 гг.) был изобретен первый химический источник тока, вырабатывающий электричество за счет химического взаимодействия двух разных металлов, помещенных в соляной раствор [5, 6]. Работая в то время в универси- тете г. Павия, он заинтересовался "животным элек- тричеством", открытым несколькими годами ранее его соотечественником, знаменитым итальянским физиологом Луиджи Гальвани (1737-1798 гг.), в честь которого электрохимические элементы питания позже по предложению А. Вольты были названы гальвани- ческими [5]. На основании своих опытов А. Вольта опроверг предположение Л. Гальвани о том, что элек- тричество вырабатывается в мышцах подопытной лягушки. Он неопровержимо доказал, что именно электрический ток, вырабатываемый при контакте двух различных металлов, разделенных "электроли- том" (данный термин происходит от сочетания слов "электро", соответствующего слову "электрический", и "lytos" − "разлагаемый" и означает "химическое ве- щество (жидкий проводник), в котором перенос электричества осуществляется движением ионов" [2]), вызывает наблюдавшееся естествоиспытателями сокращение мышц в лягушачьих лапках [5, 6]. В том же 1800 году А. Вольта усовершенствовал созданный им химический источник тока и изобрел свой знаме- нитый "Вольтов столб" (рис. 1), ставший первым в мире источником постоянного тока. Представлял он собой вертикальную конструкцию из несколькмх де- сятков пар последовательно сложенных друг на друга кружков, изготовленных из двух различных металлов (меди и цинка) и проложенных между собой кружка- ми суконной ткани или кожи, предварительно смо- 4 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 ченными в соляном растворе [3, 6]. Этот химический источник постоянного тока открыл для ученых весьма широкие возможности при изучении основных физи- ческих свойств электрического тока, в том числе и его электролитического действия [6]. Последующие рабо- ты по изучению и применению "столба" А. Вольты привели к созданию электрического аккумулятора, способного без больших потерь накапливать и затем отдавать электрическую энергию. Поэтому "Вольтов столб" по справедливости должен считаться родона- чальником не только гальванических элементов, но и, видимо, аккумуляторов. Считается, что именно с изо- бретения "Вольтова столба" начинается новая эпоха в нашей цивилизации − эпоха электричества [1, 3]. Рис. 1. Схематическое изображение "Вольтова столба" в научно-технической литературе XIX века, ставшего по праву родоначальником электрического аккумулятора [1, 6] В 1836 году английский ученый-химик Джон Да- ниель (1790-1845 гг.) путем коаксиального размещения медных и цинковых полых электродов в серной кисло- те создал гальванический элемент Даниеля на напря- жение в единицы вольт (напомним, что в знак призна- ния научных заслуг итальянского ученого А. Вольты авторитетными представителями международной об- щественности его именем была названа единица элек- трического напряжения − Вольт), последовательно- параллельное соединение которых позволило изгото- вить первые электрические батареи для проведения различных научных исследований [3, 6]. Эти батареи Дж.Даниеля производили более стабильный электри- ческий ток, чем электрохимическое устройство А. Вольты, приведенное на рис. 1. Однако, все эти эле- менты (батареи) были составлены из первичных ячеек, содержащих в качестве анода (положительно заряжен- ного электрода) и катода (отрицательно заряженного электрода) те или иные металлы, разделенные между собой тем или иным электролитом. Например, А. Вольта в своем "Вольтовом столбе" в качестве отри- цательного электрода использовал цинк, свинец, олово или железо, а в качестве положительного электрода − медь, серебро, золото или графит [1]. А это означало, что они не могли перезаряжаться. Поэтому описанные выше химические источники энергии получили назва- ние гальванических элементов (иначе "батареек"), а сам электрофизический эффект выработки электро- энергии за счет химических реакций − гальванизмом [1, 6]. Известный английский ученый-химик Хэмфри Дэви (1778-1829 гг.) после открытия в 1800 году галь- ванического электричества стал проверять химические эффекты от прямого действия этого электричества на разные вещества [1, 3]. Вскоре он обнаружил, что при прохождении постоянного электрического тока через некоторые химические вещества, размещенные между металлическими анодом и катодом, они (эти вещества − электролиты) разлагаются. Этот электрохимический процесс позже был назван электролизом [2, 7]. Гене- рируемое напряжение в двухэлектродной системе "анод-катод" при этом было прямо пропорционально химической активности электролита с металлическими электродами. Со всей очевидностью химик Х. Дэви понял тогда, что химическое воздействие электролиза и первичной "ячейки Вольта" почти одинаковы [1, 6]. В 1854 году немецкий военный врач Вильгельм Зинстеден в своих поисковых экспериментах наблю- дал следующий электрохимический эффект [8]: при пропускании им электрического тока от гальваниче- ского элемента через свинцовые листы-электроды, погруженные в разведенную серную кислоту, поло- жительный электрод (анод) покрывался налетом дву- окиси свинца PbO2, в то время как отрицательный электрод (катод) не подвергался никаким изменениям. Если потом эту свинцовую электродную систему за- мыкали накоротко, прекратив перед этим пропуска- ние через него постоянного тока от внешнего элек- троисточника, то в его цепи появлялся постоянный электрический ток, который существовал до тех пор, пока вся двуокись свинца на свинцовом аноде не рас- творялась в примененной кислоте. Таким образом, взирая с современных завоеванных в течение столе- тий тяжелым трудом многочисленных ученых и изо- бретателей вершин научно-технического прогресса на указанные электрохимические опыты В. Зинстедена, можно заключить, что в своих исследованиях он вплотную приблизился к созданию электрического свинцового аккумулятора. Однако, согласно [8] этот любитель-исследователь не сделал никаких практиче- ских выводов из опытных данных своих наблюдений. В 1859 году, работая в качестве ассистента в электротехнической лаборатории Александра Бекке- реля, французский инженер Гастон Планте (1834-1889 гг.) решил заняться усовершенствованием вторичных элементов электропитания для того, чтобы сделать их надёжными источниками электрического тока для телеграфии и проведения ряда экспериментов по изу- чению природы электричества. Кстати, согласно [9] Г. Планте (рис. 2) занимался исследованием атмосфер- ного электричества, линейных и шаровых молний, которые он пытался воспроизвести во второй полови- не XIX века в лабораторных условиях. Правда, в [9] не указывается с помощью какого высоковольтного оборудования он стремился осуществить свои творче- ские планы в области атмосферного электричества. ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 5 Рис. 2. Изобретатель первого в мире свинцового аккумуля- тора, известный французский инженер Гастон Планте [1, 6] Независимо от опытов В. Зинстедена в 1859 году Г. Планте свои исследования по перспективным ис- точникам электропитания начал с электродной систе- мы, состоящей из двух одинаковых свинцовых пла- стин, навитых на деревянный цилиндр. Друг от друга свернутые в рулон свинцовые электроды отделялись тканевой прокладкой. Устроенный таким путем элек- троприбор он помещал в стеклянный сосуд с подкис- ленной водой и подсоединял его к внешней электри- ческой батарее (гальваническому элементу) [8]. Спус- тя несколько часов после работы его свинцовой элек- тродной системы и отключения внешней батареи, Г. Планте убедился в том, что с нее можно было снимать достаточно сильный ток, который сохранял в течение некоторого времени свое постоянное значение. Так Г. Планте сделал то же самое открытие, что и его немец- кий коллега В. Зинстеден, и построил первый в исто- рии электрический свинцовый аккумулятор (рис. 3). Рис. 3. Внешний вид первого круглого свинцового аккуму- лятора французского изобретателя Г. Планте (1859 год) [10] Принято считать, что этими электрохимически- ми работами Г. Планте фактически и было положено начало аккумуляторной техники. Существенным не- достатком такого свинцового аккумулятора Г. Планте была его небольшая рабочая емкость − он слишком быстро разряжался на нагрузочное сопротивление. Вскоре Г. Планте заметил, что емкость его аккумуля- тора можно увеличить специальной подготовкой по- верхности свинцовых пластин, которые должны быть по возможности более пористыми. Чтобы добиться этого технического эффекта, Г. Планте разряжал за- ряженный аккумулятор, а затем опять пропускал че- рез него постоянный электрический ток, но в проти- воположном направлении [8]. Этот процесс формовки свинцовых пластин повторялся им многократно в те- чение приблизительно 500 часов и имел целью увели- чить на обеих свинцовых пластинах слой окиси свин- ца. В 1860 году Г. Планте подарил Французской ака- демии наук первую свинцовую аккумуляторную бата- рею с серной кислотой в качестве электролита (рис. 4), собранную из отдельных параллельно подключен- ных круглых аккумуляторов в стеклянном корпусе, и получил за это звание профессора этой академии [10]. Рис. 4. Первая свинцовая аккумуляторная батарея Г. Планте, собранная из ряда отдельных круглых аккумуляторов и подаренная им Французской академии наук (1860 год) [6, 10] Требуется отметить, что эта аккумуляторная ба- тарея была исключительной для того времени по ве- личине тока разряда. В этом отношении она превос- ходила все существовавшие тогда батареи источников тока, включая и гальванические элементы (батареи). Вскоре Г. Планте разработал первый свинцовый ак- кумулятор, использующий плоские свинцовые элек- троды, погруженные в серную кислоту (рис. 5) [10]. Рис. 5. Первый свинцово-кислотный аккумулятор француз- ского изобретателя Г. Планте с плоскими рабочими элек- тродами, размещенными в серной кислоте (1860 год) [6, 10] В дальнейшем Г. Планте перестал заниматься усовершенствованием своих свинцовых аккумулято- ров. Этим занялись другие изобретатели мира. Кста- 6 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 ти, свинцово-кислотный аккумулятор Г. Планте с пло- скими рабочими электродами (см. рис. 5) применялся в XIX столетии для освещения вагонов железнодо- рожных поездов во время их стоянки [6, 10]. В 1882 году Камилл Фор значительно усовершенствовал тех- нику изготовления уже предложенных им в 1880 году решетчатых свинцовых пластин этого вида аккумуля- тора. Для этого К. Фор предложил покрывать каждую решетчатую свинцовую пластину суриком или дру- гим окислом свинца. При зарядке аккумулятора в присутствии серной кислоты слой этого вещества на одной из пластин превращался в перекись свинца, тогда как на другой пластине вследствие химической реакции получалась низкая степень окисла свинца. Во время этих процессов на обеих решетчатых пластинах двухэлектродной системы аккумулятора образовы- вался слой окислов свинца с пористым строением, что способствовало скоплению выделяющихся из элек- тролита газов на ее электродах [10]. Поэтому в свин- цово-кислотном аккумуляторе К. Фора формирование решетчатых свинцовых пластин необходимой порис- тости происходило гораздо быстрее, что безусловно способствовало повышению их эффективности при работе в цепях потребителя электроэнергии. Отметим, что в мире крупносерийное производство свинцово- кислотных аккумуляторов началось в 1890 году, а первый автомобиль с бензиновым двигателем и со свинцово-кислотным аккумулятором съехал с кон- вейера уже в 1900 году [11]. Несмотря на то, что с момента изобретения первого свинцово-кислотного аккумулятора прошло уже более 150 лет, в настоящее время по тем же принципам по-прежнему произво- дится этот вид аккумуляторов для автомобилей с бен- зиновыми и дизельными двигателями, подводных лодок, ряда типов электротранспорта и источников бесперебойного питания некоторого электрооборудо- вания. Заметим, что внутреннее устройство современ- ного свинцово-кислотного аккумулятора выглядит следующим образом [11]: анод состоит из свинца или его сплавов, катод − из оксида свинца, а электроли- том является раствор серной кислоты. Свинцово- кислотный аккумулятор среди всех видов электриче- ских аккумуляторов характеризуется самой низкой энергетической плотностью, находящейся на уровне около 20 Вт/кг [11, 12]. Использование свинцовых аккумуляторов в портативной электронной технике весьма ограничено из-за их высоких весовых характе- ристик. Помимо избыточного веса свинца, аккумуля- торы данного вида имеют еще один существенный недостаток − они содержат водный раствор серной кислоты. Опасность чрезмерного электролиза их во- ды, входящей в состав электролита, в режиме зарядки этих аккумуляторов с образованием взрывообразной смеси водорода и кислорода и вытечки наружу вред- ного электролита не решили даже их герметичные пластмассовые корпуса. Безопасность данных акку- муляторов была существенно повышена, когда их серную кислоту стали хранить в гелеобразном со- стоянии (в смеси с другими веществами, например, с кремниевой кислотой [11]). Кстати, такие свинцово- кислотные аккумуляторы маркируются аббревиату- рой SLA (Sealed Lead Acid). Тем не менее, свинцово- кислотные аккумуляторы (при внутреннем сопротив- лении каждого элемента порядка 0,1 мОм и его рабо- чем напряжении около 2 В [13]) и созданные на их основе мощные аккумуляторные батареи в импульс- ном режиме работы (например, при создании сильных магнитных полей с длительностью импульса более 0,1 сек) могут выдавать на электрической нагрузке боль- шие токи (до амплитуд порядка 10 кА [13]) и обхо- дятся они потребителю аккумуляторной техники от- носительно дешево. Кроме того, они достаточно не- прихотливы в работе и редко выходят из строя [1, 6]. В 1899 году Вальдмар Юнгнер из Швеции изо- брел щелочную никель-кадмиевую (NiCd) аккумуля- торную батарею [1, 6], в которой никель использовал- ся в качестве положительного электрода (анода) и кадмий – в качестве отрицательного электрода (като- да). Однако потребовалось еще почти полвека, чтобы NiCd − аккумулятор стал достаточно дешевым, дол- говечным и емким по удельной электрической мощ- ности (сейчас он способен выдавать до 60 Вт/кг) для своего массового потребления [10]. Заметим, что ни- кель-кадмиевый аккумулятор, хорошо нам известный сегодня, стал доступен людям только после изобрете- ния Ньюманом в 1947 году его полностью герметич- ного корпуса [1, 6]. В 1901 году выдающийся амери- канский электротехник Томас Эдисон (1847-1931 гг.) изобрёл альтернативную конструкцию NiCd − акку- мулятору, заменив в нем кадмиевые электроды на железные [1, 6]. После изобретения в 1932 году Шлех- том и Акерманом спрессованного анода, в аккумуля- торной технике было внедрено много усовершенство- ваний, что привело к более высокому току в нагрузке и повышенной долговечности указанных аккумулято- ров. Первоначально из-за высокой, по сравнению с сухими или свинцово-кислотными аккумуляторами, стоимости практическое применение щелочных ни- кель-кадмиевых (NiCd) и никель-железных (NiFe) аккумуляторов было ограниченным. Укажем здесь, что за свои весомые достижения в науке и технике Г. Планте был награжден золотой медалью имени вы- дающегося французского физика Андре-Мари Ампера (1775-1836 гг.) [6]. В 1989 году Болгарская академия наук учредила медаль имени Гастона Планте (рис. 6). Рис. 6. Золотая медаль им. Г. Планте, учрежденная Болгар- ской академией наук (1989 год) и вручаемая один раз в три года за выдающиеся заслуги в области новых технологий производства свинцово-кислотных аккумуляторов [1, 6] Медаль имени Г. Планте вручается на Междуна- родной конференции по свинцово-кислотным акку- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 7 муляторам, имеющим 150-летнюю историю. Это тра- диционный и престижный научный форум, на кото- ром учёные и специалисты со всего мира обсуждают вопросы, касающиеся технологии производства и экс- плуатации аккумуляторных батарей, а также перспек- тивы их развития. В настоящее время этой медали были удостоены 12 учёных из разных стран мира. 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА Химический источник тока является тем источ- ником электродвижущей силы (ЭДС), в котором энер- гия протекающих химических реакций непосредст- венно превращается в электрическую энергию. Осно- ву всех химических источников тока составляют два электрода, контактирующие с размещенным между ними жидким или гелеобразным электролитом. Это анод, содержащий окислитель, и катод, содержащий восстановитель. Именно между этими двумя электро- дами химического источника тока и устанавливается разность электрических потенциалов − ЭДС, соответ- ствующая по величине свободной энергии окисли- тельно-восстановительных реакций, протекающих на поверхностях его электродов в присутствии электро- лита. Действие любых химических источников тока основано на протекании при замкнутой внешней элек- трической цепи пространственно-разделённых про- цессов на обращенных к электролиту поверхностях металлических электродов, в том числе [12]: а) на ка- тоде, где восстановитель окисляется и в результате этой реакции образуются свободные электроны, соз- дающие разрядный электрический ток во внешней цепи; б) на аноде, где подошедшие (смещенные) к нему посредством внешней цепи свободные электро- ны участвуют в химической реакции восстановления окислителя. В современных химических источниках тока используются следующие материалы:  в качестве восстановителя (на катоде) − свинец Pb, кадмий Cd, цинк Zn и другие металлы;  в качестве окислителя (на аноде) − оксид свинца PbO2, гидрооксооксид никеля NiOOH, оксид марганца MnO2, оксид меди CuO2, и другие;  в качестве электролита − растворы щелочей, ки- слот или солей. Современные химические источники тока по возможности или невозможности их повторного использования классифицируются на [12]:  гальванические элементы (первичные источни- ки тока), которые из-за необратимости протекающих в них реакций невозможно перезарядить;  электрические аккумуляторы (вторичные ис- точники тока), являющиеся перезаряжаемыми гальва- ническими элементами, которые с помощью внешне- го источника электрического тока (зарядного устрой- ства) можно перезарядить;  топливные элементы (электрохимические ге- нераторы), являющиеся устройствами, подобными гальваническому элементу, но отличающимися от него тем, что химические вещества для электрохими- ческой реакции подаются в них извне, а продукты этих реакций принудительно удаляются из них, что позволяет им функционировать непрерывно. Современные химические источники тока по типу используемого электролита классифицируют- ся на [12]:  кислотные (например, свинцово-кислотный ак- кумулятор, свинцово-плавиковый элемент);  щелочные (например, ртутно-цинковый элемент, ртутно-кадмиевый элемент, никель-цинковый акку- мулятор, никель-кадмиевый аккумулятор);  солевые (например, марганцево-магниевый эле- мент, цинк-хлорный аккумулятор). Рассмотрим вкратце ниже некоторые виды хи- мических источников тока. Начнем с гальванического элемента, названного в честь известного итальянско- го ученого-физиолога Л. Гальвани [5]. Принцип дей- ствия гальванического элемента основан на взаимо- действии двух различных металлов через электролит, приводящем к возникновению в замкнутой внешней цепи постоянного электрического тока. В табл. 1 со- гласно [12] приведены технические характеристики основных современных гальванических элементов. Таблица 1 Технические характеристики основных типов современных гальванических элементов [12] Тип элемента Анод Электро- лит Ка- тод Рабочее на- пряжение, В Марганцево- цинковый MnO2 KOH Zn 1.56 Марганцево- оловянный MnO2 KOH Sn 1,65 Марганцево- магниевый MnO2 MgBr2 Mg 2,00 Свинцово- цинковый PbO2 H2SO4 Zn 2,55 Свинцово- кадмиевый PbO2 H2SO4 Cd 2,42 Свинцово- хлорный PbO2 HСlO4 Pb 1,92 Ртутно- кадмиевый HgO2 KOH Cd 1,92 Ртутно-цинковый HgO2 KOH Zn 1,36 Ртутно- оловянный HgO2 KOH Sn 1,30 Хром-цинковый K2Cr2O7 H2SO4 Zn 1,90 Для читателя будет небезынтересно узнать, что еще в 1865 году французский химик Ж. Лекланше предложил новый гальванический элемент ("элемент Лекланше"), состоявший из цинкового стаканчика, заполненного водным раствором хлористого аммония или другой хлористой соли, в который был аксиально помещён агломерат из оксида марганца MnO2 с круг- лым угольным токоотводом [12]. Модификация этой известной конструкции гальванического элемента широко используется до сих пор в солевых батарей- ках для различных бытовых электроустройств. Кроме того, в 1890 году в г. Нью-Йорке (США) иммигрант из России Конрад Губерт создал первый карманный электрический фонарь, использующий элементы- батарейки Ж. Лекланше [12]. В 1896 году американ- ская компания "National Carbon" приступила к массо- вому производству первых в мире сухих гальваниче- ских элементов под названием "Columbia" (разработ- 8 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 чик этих элементов − Ж. Лекланше) [6]. Самым дол- гоживущим на сегодня в целом мире гальваническим элементом является серно-цинковая батарея, изготов- ленная в г. Лондоне (Англия) еще в 1840 году [6, 12]. Заметим, что подключенный к ней в то далекое время электрический звонок работает и по сей день в Кла- рендонской лаборатории г. Оксфорда (Англия) [1, 6]. Далее остановимся на электрических аккуму- ляторах, являющихся химическим источником по- стоянного тока многоразового действия. В отличие от гальванического элемента в электрическом аккумуля- торе химические реакции, энергия которых непосред- ственно превращаемые в электрическую энергию, многократно обратимы [12]. Электрические аккуму- ляторы используются для накопления энергии и затем автономного электропитания различных электротех- нических устройств (например, современного элек- тропогрузчика "STILL", приведенного на рис. 7). В настоящее время в электротехнике используются сле- дующие типы электрических аккумуляторов [12, 14]:  Железо-никелевый аккумулятор; железо- воздушный аккумулятор;  Лантан-фторидный аккумулятор;  Литий-железо-сульфидный аккумулятор; литий- ионный аккумулятор; литий-полимерный аккумуля- тор; литий-фторный аккумулятор; литий-хлорный аккумулятор; литий-серный аккумулятор;  Натрий-никель-хлоридный аккумулятор; натрий- серный аккумулятор;  Никель-кадмиевый аккумулятор; никель- металлгидридный аккумулятор; никель-цинковый аккумулятор;  Свинцово-кислотный аккумулятор; свинцово- водородный аккумулятор; свинцово-оловянный акку- мулятор;  Серебряно-цинковый аккумулятор; серебряно- кадмиевый аккумулятор;  Цинк-бромный аккумулятор; цинк-воздушный аккумулятор; цинк-хлорный аккумулятор. Рис. 7. Внешний вид современного электропогрузчика "STILL", работающего от аккумуляторной батареи [15] Теперь поверхностно рассмотрим топливный элемент, являющийся электрохимическим устройст- вом, подобным гальваническому элементу, но отли- чающимся от него тем, что необходимые для его ра- боты химические вещества подаются в него извне [12, 14]. А раз так, то он характеризуется непрерывным процессом выработки электроэнергии и соответст- венно поэтому он не ограничен в запасах этого вида энергии, определяемых подаваемыми в него химиче- скими реактивами. В этом заключается его принципи- альное отличие от гальванического элемента или электрического аккумулятора, в которых запасается лишь строго ограниченное протекающими в них элек- трохимическими процессами количество электриче- ской энергии. В настоящее время в технике применя- ются следующие типы топливных элементов [12]:  Прямой метанольный топливный элемент;  Твердооксидный топливный элемент;  Щелочной топливный элемент. 3. КРАТКИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ Электрический аккумулятор является электро- химическим устройством, способным как поглощать (в режиме его заряда), так и отдавать (в режиме его разряда) во внешнюю цепь электрическую энергию в результате обратимых электрохимических реакций, происходящих внутри этого устройства в области его катода и анода, контактирующих с размещенным ме- жду ними электролитом. Аккумулятор (например, обычный автомобильный свинцово-кислотного типа) является не источником тока, а источником электри- ческой энергии, а, точнее, источником напряжения. Поскольку только источник напряжения способен поддерживать заданную величину разности электри- ческих потенциалов при изменении сопротивления внешней нагрузки. Несмотря на то, что с момента изобретения первого полноценного гальванического элемента (батарейки А. Вольты или "Вольтова стол- ба", 1800 год [1, 6]) прошло уже свыше 210 лет, а с момента изобретения первого полноценного аккуму- лятора (свинцово-кислотного аккумулятора Г. Планте, 1860 год [1, 6]) − более 150 лет, основопола- гающие принципы их работы на сегодня остаются неизменными. Согласно [11] никаких принципиаль- ных перестановок в электрофизическом механизме их функционирования в ближайшем времени не предви- дится. Все электрические аккумуляторы, как и галь- ванические элементы (батарейки), состоят из трех основных элементов: двух электродов (анода и като- да) и электролита, который находится между их элек- тродами [6, 11]. Появление в их внешней цепи посто- янного электрического тока является побочным про- дуктом возникающей в электрическом аккумуляторе электрохимической окислительно-восстановительной реакции, во время которой положительно заряженные ионы кислорода в зоне его электродов и электролита переходят от одних молекул химического вещества к другим [11]. Технические характеристики каждого конкретного аккумулятора, прежде всего, зависят от выбора материалов для его металлических электродов и электролита. Учитывая, что для этих целей можно использовать различные комбинации соединений ма- териалов, то количество всевозможных типов аккуму- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 9 ляторов, как и гальванических элементов, практиче- ски не ограничено. Разумеется, немаловажную роль здесь играет и конструкция аккумулятора (гальвани- ческого элемента), но ее роль вторична по сравнению с выбором материалов их электродов и электролитов. Поэтому каждый тип электрического аккумулятора или гальванического элемента наделен собственными уникальными свойствами. Они, в частности, различа- ются [6, 11]: по плотности запасаемой и отдаваемой ими электрической энергии (по соотношению их ем- кости к весу); по номинальному выходному напряже- нию; по силе тока; по сроку годности; по температур- ными предпочтениям и многим другим параметрам. 4. СВОЙСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ СОВРЕМЕННЫХ ТИПОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ  Чтобы завершить нами рассмотрение свинцово- кислотных аккумуляторов приведем краткие дан- ные о новых современных разработках этих достаточ- но распространенных в мире аккумуляторов. При этом отметим, что дальнейшая история развития со- ответствующих научно-технических решений и тех- нологий производства свинцово-кислотных аккуму- ляторов представляла собой постепенное усовершен- ствование конструкции и технологии производства классических аккумуляторов с жидким или свобод- ным электролитом. Как производители, так и потре- бители этих аккумуляторов в разных странах мира вполне закономерно мечтали об таком свинцово- кислотном аккумуляторе, который не требовал бы регулярного обслуживания в части пополнения его дистиллированной водой и измерения в нем плотно- сти электролита на основе серной кислоты. Всем хо- телось, чтобы он был безопасен с точки зрения утечки с него паров серной кислоты и выделения водорода при заряде и того, чтобы он не требовал организации специальной вентиляции помещения, в котором экс- плуатируются подобные аккумуляторы. И надо ска- зать, что целенаправленные усилия ученых и инжене- ров немецкой компании "Sonnenschein", основанной в г. Берлине в 1910 году учеником выдающегося физи- ка-теоретика Макса Планка (1858-1947 гг.) [3] – Тео- дором Зонненшайном, привели к созданию первого в мире промышленного образца необслуживаемого герметизированного свинцово-кислотного аккуму- лятора с загущенным электролитом [9]. В 1958 году Т. Зонненшайном и его сотрудниками был получен патент на подобный аккумулятор системы "Dryfit" (рис. 8) и было начато его серийное производство [9].  Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd) дол- гое время были самыми востребованными аккумуля- торами для портативных радиоэлектронных устройств [11]. В данных щелочных аккумуляторах электроды состоят из никеля (анод) и кадмия (катод), погру- женных в едкий калий КОН. Нам требуется сразу за- метить, что кадмий является сильнейшим ядом. По- этому такие аккумуляторы не рекомендуется выбра- сывать с общим мусором, а также вскрывать после окончания срока их эксплуатации и сжигать. Никель- кадмиевые элементы могут "похвастаться" способно- стью порождать (создавать) достаточно большие по- стоянные токи в нагрузке. Причем, что весьма ценно, в отличие от аккумуляторов многих других типов, по мере разряда таких аккумуляторов их рабочее напря- жение слабо изменяется по сравнению с его изна- чальным значением [11]. При своих удельных энерге- тических показателях до 60 Вт/кг они обладают и та- ким немаловажным достоинством как способностью выдерживать внушительное количество циклов пере- зарядки. Обычно их хватает на 500-1000 циклов пере- зарядки и более [8, 14]. В NiCd-аккумуляторах суще- ствует опасность электролиза воды в составе их элек- тролита. Чтобы в них не скапливался взрывоопасный водород Н, эти батареи оснащают микроскопически- ми клапанами. Излишняя токсичность их кадмиевых электродов и далеко не идеальные показатели по ем- кости привели к тому, что никель-кадмиевые аккуму- ляторы в последнее время стали использоваться дос- таточно редко. Единственное, что оставляет NiCd- аккумуляторы пока еще "на плаву" − так это их срав- нительно низкая стоимость для потребителя [11]. Рис. 8. Титульный лист патента ФРГ №1194013 на гермети- зированный свинцово-кислотный аккумулятор новой сис- темы "Dryfit" (соавторы − Т. Зонненшайн и его коллеги) [9]  Никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH) в последние годы пришли на смену никель- кадмиевым аккумуляторам. Конструктивно они схо- жи с NiCd-аккумуляторами. Их аноды также изготав- ливаются из никеля Ni. Однако для катодов вместо кадмия Cd используются принципиально другие ма- териалы – "гидриды" (этот термин происходит от ла- тинского слова "гидрогениум" − "водород" и греческо- го слова "eidos" − "вид" и означает "химические со- единения водорода с другими элементами из периоди- ческой системы Д.И. Менделеева" [2]) [6, 11]. По сво- ей природе гидриды являются особыми металличе- скими сплавами, способными удерживать атомарный водород Н. Учитывая, что водород Н идеально подхо- дит для участия в окислительно-восстановительных реакциях на электродах аккумулятора и что содержа- ние водорода Н в гидридах составляет значительную долю от их общей массы, то гидриды справляются со своими задачами на порядок лучше кадмия Cd [11]. 10 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 Тем более, NiMH-технология при производстве акку- муляторов менее токсична, чем NiCd-технология. Ее можно считать даже вполне экологически чистой [10]. Удельные энергетические показатели для никель- металлгидридных аккумуляторов (рис. 9) составляют до 80 Вт/кг, то есть в среднем при одной и той же массе NiMH-аккумуляторы обладают примерно на 35 % большей емкостью, чем NiCd-аккумуляторы [1, 15]. Рис. 9. Внешний вид современных малогабаритных ("паль- чиковых") никель-металлгидридных (NiMH) электрических аккумуляторов, используемых в портативной технике [15] Поэтому в настоящее время NiMH-батареи, да- же, несмотря на свою повышенную стоимость, актив- нее, нежели NiCd-батареи используются в портатив- ной электронике [11]. Однако, согласно данным из [6, 10] никель-металлгидридные аккумуляторы, по срав- нению с NiCd-аккумуляторами, выдерживают мень- шее количество циклов перезарядки – всего порядка 500. Другим серьезным недостатком для рассматри- ваемых нами NiMH-аккумуляторов оказался их по- вышенный саморазряд. Он оказался в полтора-два раза быстрее, чем даже для NiCd-аккумуляторов, у которых с этим показателем также было не все в по- рядке [11]. Правда, постепенно с развитием NiMH- технологии данные недостатки для этого вида акку- муляторов удалось определенным образом выправить. Но к этому времени в исследовательских лаборатори- ях заканчивались работы над перспективной альтер- нативой NiMH-аккумуляторам – литий-ионным акку- муляторам [11].  Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion) в виде опытных образцов появились в 1970-х годах, а к 1980- м годам Li-Ion-технология доросла уже и до серийно- го производства этого нового вида аккумуляторов [10, 11]. Выбор разработчиков нового поколения аккуму- ляторов пал на литий Li не случайно. Ведь он являет- ся наиболее химически-активным металлом. Именно поэтому литий Li великолепно справляется с ролью металлического катода во вторичных элементах элек- тропитания [11]. Однако чрезмерная химическая ак- тивность лития Li может приводить и к неприятным последствиям, вплоть до моментального воспламене- ния такого аккумулятора. Поэтому ученым-химикам пришлось искать искусственные способы по обузда- нию такого химико-реакционного "пыла" лития Li, сохранив при этом его выдающиеся химические свой- ства. Вскоре выход из создавшейся нелегкой ситуа- ции был все же найден. Оказалось, что литий Li в сво- ем ионном состоянии химически менее опасен и при этом не менее химически продуктивен [6, 10]. Литий- ионный аккумулятор содержит угольный катод и анод, выполненный из диоксида лития и кобальта Co. Между катодом и анодом этого аккумулятора поме- щен электролит (например, соляной раствор лития Li) [11]. Отличительной особенностью описываемого нами Li-Ion-аккумулятора является то, что в нем ионы лития Li перемещены из приповерхностных областей катода в объем электролита. Несмотря на то, что рас- сматриваемые здесь литий-ионные батареи с учетом указанного выше научно-технического решения стали на порядок безопаснее, все же возможность воспла- менения в них не была исключена полностью. Ука- жем, что Li-Ion- аккумуляторы наделены высокой рабочей емкостью и соответственно имеют высокие удельные энергетические показатели (до 110 Вт/кг) [11]. Они выдерживают огромное количество циклов перезарядки и хорошо держат накопленный электри- ческий заряд (его потери при саморазряде составляют до 5 % в месяц) [8]. Главным недостатком литий- ионных аккумуляторов является то, что из-за "эффек- та старения" они примерно через год после изготов- ления начинают постепенно портиться, даже если и не используются в работе. Кроме того, они теплолю- бивы и имеют сравнительно высокую цену [11]. Толь- ко в настоящее время Li-Ion-аккумуляторы стали медленно вытесняться новыми разработками в облас- ти аккумуляторной техники. Тем не менее, большин- ство современных ноутбуков (рис. 10), сотовых теле- фонов и карманных компьютеров по-прежнему пита- ются от аккумуляторных батарей данного типа [11]. Рис. 10. Внешний вид современного ноутбука, в котором в качестве автономного малогабаритного источника электро- питания используются литий-ионные аккумуляторы [15]  Литий-полимерные аккумуляторы (Li- Polymer) или точнее литий-твердополимерные акку- муляторы представляют собой усовершенствованный вариант Li-Ion-технологии [6, 11]. В конструкцион- ном исполнении Li-Polymer-аккумуляторов принци- пиально изменена лишь одна деталь − их жидкий электролит заменен на твердый материал. В качестве химической основы электролита в этих аккумулято- рах по-прежнему используются соли лития Li. Только в данном случае они содержатся в специальной твер- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5 11 дотельной полимерной прокладке, помещенной меж- ду анодом и катодом [11]. За счет отказа от жидкого электролита у Li-Polymer-батарей (рис. 11) появилось несколько дополнительных преимуществ. Рис. 11. Плоский литий-полимерный (Li-Polymer) электри- ческий аккумулятор, используемый в современных мобиль- ных телефонах для их автономного электропитания [15] Во-первых, так как эти аккумуляторы не нужда- ются в металлической оболочке, то у них повысились удельные значения мощности (до 150 Вт/кг) [10]. Во- вторых, теперь появилась возможность выпускать Li- Polymer-батареи в корпусах практически произволь- ной формы в отличие от Li-Ion-аккумуляторов, кото- рые требуют либо цилиндрического, либо прямо- угольного корпуса [11]. В-третьих, новые Li-Polymer- аккумуляторы стали существенно безопаснее литий- ионных аккумуляторов и менее токсичны. При этом их стоимость мало отличается от цены Li-Ion- аккумуляторных элементов электропитания различ- ных портативных электронных и радиотехнических устройств и фотоаппаратуры. Считается, что у литий- полимерных аккумуляторов в ближайшее время есть все шансы вырваться на первое место в мире по своей популярности и востребованности среди многообраз- ных типов аккумуляторов. Единственное, что может встать у них на этом пути, так это возможный запуск в ближайшие годы в серийное производство серебря- но-цинковых батарей, аккумуляторов на основе на- нотрубок или топливных элементов [11].  Серебряно-цинковые аккумуляторы были раз- работаны достаточно давно и на данный момент вре- мени они уже активно используются в военной и ра- кетно-космической технике [11]. Кроме того, они час- то применяются также в часах, калькуляторах и дру- гой маломощной электронике. Устройство серебряно- цинковых аккумуляторов выглядит следующим обра- зом: катод состоит из цинка Zn, анод – из оксида се- ребра AgO2, а электролит – из гидрооксида калия КОН. Данный тип щелочных аккумуляторов характе- ризуется высокими удельными энергетическими (мощностными) показателями (до 240 Вт/кг), возмож- ностью отдавать в электрическую нагрузку огромные токи и достаточно низким саморазрядом [11]. Однако, с долговечностью и с многократными циклами пере- зарядки у серебряно-цинковых аккумуляторов всегда были серьезные проблемы. Причиной скорого выхода этих аккумуляторов из строя было, в первую очередь, появление так называемых цинковых дендритов, при- водящих впоследствии к короткому замыканию их электродов, а также все тот же электролиз воды, вхо- дящей в состав их электролита [11]. Именно по этим причинам до недавнего времени данные аккумулято- ры были непригодны для использования в ноутбуках, мобильных телефонах и прочих электронных устрой- ствах подобного типа. Последние разработки в облас- ти аккумуляторной техники заинтересованных ком- паний (например, Zinc Matrix Power) показали, что с серебряно-цинковыми батареями не все потеряно и вскоре они смогут составить конкуренцию литиевым электроэлементам [10, 11]. Сторонники технологии их производства особо отмечают то, что данные аккуму- ляторы безвредны для окружающей среды и абсолют- но безопасны. Поэтому в свете последних неприятных событий вокруг литиевых батарей (имеется в виду самая крупномасштабная в истории электронной тех- ники компания по отзыву в 2012 году проблемных (самовзрывающихся) литий-ионных батарей японской фирмы Sony, когда под обмен попало 9,6 миллионов штук ноутбуков известных марок Dell, Toshiba, Apple, Sony и других компьютерных фирм мира [11]), у се- ребряно-цинковых аккумуляторов появилось заметно больше шансов на возможный коммерческий успех. 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ БУДУЩЕГО Согласно данным, приведенным в [1, 6, 10-12], литиевые аккумуляторы пока уверенно "правят ба- лом" на рынке аккумуляторного сектора электротех- нологий. У них действительно есть неплохой коммер- ческий потенциал, благодаря последним разработкам в области литий-полимерных аккумуляторов. Со времени создания литий-полимерных аккумулятор- ных батарей в мировом коммерческом обороте не появилось никаких принципиально новых систем для портативных источников электропитания. Отметим, что с 2002 года в мировых научных центрах малога- баритных источников электроэнергии ведутся работы по применению нанотехнологий и коммерциализации производства на их основе новых фосфатных ли- тий-ионных аккумуляторов [16]. Внедрение сереб- ряно-цинковых аккумуляторов в портативную элек- тронную технику является весьма длительным и до- рогостоящим процессом. Причем, целесообразность его практического осуществления является пока дис- куссионным вопросом в среде мировых производите- лей аккумуляторной техники. Новейшие технологии производства компактных переносных источников электропитания на основе топливных элементов и нанотрубок уже много лет восхваляются и описыва- ются самыми красивыми словами. Однако, когда дело доходит до практического выпуска подобных элек- троэлементов, то фактические опытные продукты источников электропитания на основе данных техно- логий получаются либо слишком громоздкими, либо слишком дорогими, либо и то и другое вместе взятое [11]. Из выполненного автором краткого литератур- ного обзора в области разработки и создания электри- ческих аккумуляторов становится ясным следующее: 12 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №5  Открытие учеными-физиками и химиками со- вместно с инженерно-техническими работниками ак- кумулирующего эффекта в двухэлектродной электро- физической системе "катод-анод", содержащей раз- мещенный между ее электродами электролит различ- ного агрегатного состояния, относится к числу важ- нейших для всей нашей земной цивилизации и вы- дающихся достижений человечества в области элек- тротехники при создании перезаряжаемых химиче- ских источников постоянного электрического тока.  За практически 150-летнюю мировую историю аккумуляторной техники учеными и специалистами различных стран мира было сделано большое количе- ство технических разработок и изобретений, сущест- венно продвинувших перезаряжаемые химические источники постоянного электрического тока по пути технического прогресса и их активного практического использования в промышленном производстве, на транспорте разного вида и в быту людей.  В ближайшие годы мировая аккумуляторная от- расль с учетом постоянного роста популярности у жителей планеты Земля портативных электронных устройств различного назначения и применения во многих областях науки и техники нашего бурно раз- вивающегося мира будет продолжать активно разви- ваться и совершенствоваться с целью создания ком- пактных, высокоэффективных по удельной запасае- мой электроэнергии, надежных в работе, безопасных для пользователя и окружающей среды и доступных потребителю по цене электрических аккумуляторов с оптимальными весогабаритными характеристиками. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. http://www.electrolibrary.info/history/histroryakkumul.html. 2. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов. – М.: Русские словари, 2004. – 957 с. 3. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. − Харь- ков: Изд-во "НТМТ", 2011. − 311 с. 4. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Мо- нография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория электрофизиче- ских эффектов и задач. − Харьков: Изд-во "Точка", 2010. − 407 с. 5. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Мо- нография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ", 2008. − 252 с. 6. http://akbgen.ru/istoriya. 7. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред. В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с. 8. http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator. 9. http://www.dryfit.ru/1.php. 10. http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/blog-post.html. 11. http://www.xard.ru/post/10300. 12. http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический_источник_тока. 13. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с. 14. Орлов В.А. Малогабаритные источники тока. − М.: Высшая школа, 1970. − 296 с. 15. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. − Харьков: Веста, 2009. − 144 с. 16. http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель. REFERENCES: 1. Available at: http://www.electrolibrary.info/history/ histroryakkumul. html (accessed 03 August 2012). 2. Bol'shoj illjustri- rovannyj slovar' inostrannyh slov [Large illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. 3. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of outstanding achievements in science and technology: Monographs in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT Publ., 2011. 311 p. 4. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kniga 2: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 2: The theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkov, Tochka Publ., 2010. 407 p. 5. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elek- trofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Mono- graphs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 6. Available at: http://akbgen.ru/istoriya (accessed 07 August 2012). 7. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. 8. Available at: http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator (accessed 08 August 2012). 9. Available at: http://www.dryfit.ru/1.php (accessed 09 August 2012). 10. Available at: http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/ blog-post.html (accessed 11 August 2012). 11. Available at: http://www.xard.ru/post/10300 (accessed 10 August 2012). 12. Khimicheskii istochnik toka (Chemical source of current) Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический источник тока (accessed 10 August 2012). 13. Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia [Ultrastrong pulsed magnetic fields]. Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p. 14. Orlov V.A. Malogabaritnye istochniki toka polia [Small sources of current]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1970. 296 p. 15. Skljarenko V.M., Sjadro V.V. Otkrytija i izobretenija [Discoveries and inventions]. Kharkov, Vesta Publ., 2009. 144 p. 16. Available at: http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель (accessed 10 August 2012). Поступила (received) 31.08.2012 Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с., НИПКИ "Молния" Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 61013, Харьков, ул. Шевченко, 47, тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua M.I. Baranov Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya" National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" 47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine An anthology of outstanding achievements in science and technology. Part 22: Invention of electric energy accumulators. A brief essay on the history of inventing the main types of accumulators that store and supply electric energy to consumers is given. Key words – history, invention, electric energy accumulators.

Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 22: Изобретение аккумуляторов электрической энергии

Institution

Ähnliche Einträge