Велигорье

Самый простой аккумулятор. 

Конечно, сейчас нет проблем с покупкой батареек и аккумуляторов, но, видимо, Вам будет интересно познакомиться с конструкцией газового аккумулятора. Рассмотрим конструкцию самого простого аккумулятора. Конструкция аккумулятора настолько проста, что ее сможет повторить любой человек (см. рисунок).


1.емкость
2.крышка
3.угольный стержень
4.активированный уголь
5.15% раствор поваренной соли
6.мешочек с активированным углем
7.клемма (хомутик)
8.пробка



Конструкция аккумулятора понятна из рисунка. Непрозрачная емкость 1 с крышкой 2 наполнена электролитом - 15% раствором поваренной соли. В емкость опущены два одинаковых электрода. Электрод состоит из угольного стержня, вокруг которого располагается мешочек 6 с активированным углем 4. Мешочки необходимо плотно обмотать нитками, чтобы обеспечить хороший контакт электрода с активированным углем. Толщина слоя активированного угля не должна превышать 15мм.

Если добавить в раствор на каждый литр 1г борной кислоты и 2г сахара, то улучшится работа аккумулятора. Сахар добавляют при длительных циклах разряда. Заряжают аккумулятор постоянным током из расчета 4,5 вольта на каждый элемент (банку). Время заряда до 12 часов. Сигнал полного заряда - обильное выделение газов. Для того чтобы газы не "выдавливали" из емкости электролит, предусмотрена пробка, которую нужно при зарядке открыть. Чтобы получить емкость 1а*ч, нужно использовать 65г активированного угля. Смена электролита один раз в неделю.

Примечание.
1. Если стенки сосуда будут пропускать свет, то аккумулятор будет быстро разряжаться. Емкость снаружи можно покрасить.
2. Воду лучше применять дистиллированную или растопить снег, так как водопроводная сильно минерализована, а это плохо.
3. 15% раствор поваренной соли получается разведением 5 столовых ложек соли в одном литре воды.

Источник: http://www.2x2business.ru/

Описанный в приведенной статье аккумулятор действительно настолько прост и состоит из, буквально, подножных составляющих, что невольно берет сомнение: а будет ли работать? Так что прежде чем тиснуть статью в группе, у меня зачесались руки испытать его в работе.

По сути, это топливный элемент, работающий на водороде, который вместе с кислородом запасается в пористом объеме угля в процессе электролиза во время зарядки. Выделение же газов в конце зарядки сигнализирует о перенасыщении угля газами.

Специально ничего не покупал, все нашлось дома. Угольные стержни выковырял из пары батареек типоразмера АА (цинк сохранил на будущее). Активированный уголь в лесу не продается, а вот древесный добыть легко. Стало интересно получится ли с ним, поэтому использовал древесный уголь для мангалов. Отобрал, проверяя проводимость тестером, упомянутые в статье 65 грамм. Затем измельчил, так мелко насколько хватило терпенья, в ступке. На фото в стакане получилось примерно до слова "Сметана" )))


Из куска старой футболки сострочил пару мешочков и набил их углем. Это - самый длительный и грязный процесс. НасыпАл через воронку, свернутую из бумаги, затем утрамбовывал, пальчиком конечно же. В конце воткнул угольные стержни и обмотал все ниткой. Электроды получились довольно плотненькие, весом по 36 гр., диаметр около 35 мм., длина - примерно по 75 мм. Припаял провода, сунул в стакан, на всякий случай разгородив их сепаратором из деревянной щепки. Залил соляным раствором и дал примерно час времени пропитаться.

Заряжал от китайского маломощного блока питания с регулируемым напряжением. Выставил напряжение 4,7 В. Первый час стрелка амперметра колебалась между 200 и 250 мА, напряжение установилось 2,2 В. За последующие три часа ток с 200 мА упал до 195 мА, напряжение выросло до 2,58 В. Я не стал дожидаться появления пузыриков, так как время было позднее. После отключения зарядного, напряжение на банке быстро упало до 1,54 В. Ток короткого замыкания удивил - аж 0,29 А! Я заметил что на холостом ходу напряжение очень медленно снижается, примерно на одну сотую вольта за пять минут. В коробке с хламом откопал лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и с ее помощью нагрузил аккумулятор. За четыре минуты при разрядном токе 140 мА, напряжение упало до 0,885 В под нагрузкой. После того как разомкнул цепь, напряжение быстро поднялось до 1,37 В. Понятно что из-за значительного внутреннего сопротивления, аккумулятор не способен отдавать большой ток длительное время, хотя и обладает приличной емкостью.

Осталось проверить на саморазряд, ибо он показывает пугающие темпы. Я отключил все от аккумулятора и оставил на ночь. Все оказалось не так страшно. Я ожидал что за семь часов напряжение упадет до полувольта, а то и разрядится полностью. Но утром вольтметр бодренько показал 1,166 В, ток к.з. - 0,21 А, и я понял что и здесь все не так плохо. Можно продолжать играться дальше.

Итак, полученный аккумулятор на удивление работоспособен и показывает неплохие результаты. Его вполне можно применять как накопитель, к примеру, для ветрогенератора. При должном уходе, конечно же. Для начала стоит поработать над такими недостатками как значительный саморазряд и большое внутренне сопротивление, из-за которого требуется несколько завышенное зарядное напряжение, что важно при зарядке от альтернативных источников энергии, и невозможно питать более-менее мощную нагрузку. Пути решения вижу такие:
- изолировать лаком и приподнять над электролитом металлические части электродов чтобы исключить замыкание тока через электролит;
- вполне возможно что это вовсе и не саморазряд, а какие-то процессы по выравниванию потенциалов, техника ведь грубая и неотесанная;
- использовать угольные стержни с возможно большей площадью поверхности для лучшего контакта с активной массой. При этом выдерживать рекомендованную в статье толщину угольного слоя в 15 мм, а то и сделать меньше;
- тщательнее выбирать (по минимальному омическому сопротивлению) и измельчать древесный уголь. Ступка - не самый удобный для этого инструмент :)
- попробовать рекомендованные добавки для электролита - сахар, борная кислота;
- ну и курить этот вопрос в специальной литературе и на тематических форумах :)

В целом же я результатами испытаний доволен и, возможно, к этой теме буду возвращаться еще не раз.