В предыдущих статьях мы рассказали о химических источ­никах электрического тока. Аккумулятор же не является сам источником тока. Он вообще не производит ток. Аккумуля­тор— эго прибор, который при пропускании через него постоянного тока преобразует полученную электрическую энергию в энергию химическую, а затем, при включении его в рабочую цепь, отдает накопленную химическую энергию в виде электрического тока. Таким образом, аккумулятор является как бы складом для электроэнергии, и поэтому, когда весь запас электроэнергии в аккумуляторе израсхо­дуется, его приходится снова заряжать.
Аккумулятор — самый совершенный вид прибора для пи­тания электроламп и особенно для питания радиоустановок. Аккумуляторы бывают двух типов: кислотные — со свинцо­выми пластинами и раствором серной кислоты в качестве электролита, и щелочные — с железо-никелевыми пластинами и электролитом из раствора едкого калия.
Так как щелочные аккумуляторы сложны в изготовлении, то мы расскажем, как самому изготовить кислотный аккуму­лятор.
Простейший элемент кислотного аккумулятора состоит из двух свинцовых пластин, опущенных в раствор химически чистой серной кислоты в дистиллированной воде. Если к та­кому элементу приключить постоянный ток, то через несколь­ко часов он накопит достаточно энергии, чтобы отдавать ее для работы. В практике же такие простые аккумуляторы употребляются только для анодного питания радиоприемни­ков, так как они обладают очень незначительной емкостью. Для питания накала радиоламп или для освещения употреб­ляются аккумуляторы с большей емкостью. Это достигается так же, как и в элементах с воздушной деполяризацией, путем увеличения рабочей поверхности пластин. Поэтому аккумуляторы накала обычно состоят из нескольких пар пластин.
Емкость аккумулятора исчисляется в ампер-часах. Это значит, что если мы имеем аккумулятор емкостью в 20 ампер-часов, то мы, после полной его зарядки, сможем расходовать накопленную им электроэнергию по 2 ампера в течение 10 часов или по 0,5 ампера в течение 40 часов.
Для изготовления аккумулятора нам потребуется две стеклянные или эбонитовые банки, желательно прямоуголь­ные, но можно и круглые, емкостью в 1 литр, — например, банки из-под варенья или консервов. Нам потребуется также листовой свинец и серная кислота плотностью 22—24° по ареометру Бомэ*. (* Ареометр — прибор для определения плотности жидкостей.)
Из листового свинца надо вырезать 10 пластин размером 70 X 100 мм с отводами для соединения. Пластины эти надо соединить в группы: две группы по три пластины и две группы по две пластины. Затем пластины вставляются в стек­лянную банку, на дно которой предварительно опускаются две стеклянные трубочки или пробирки диаметром в 20 мм. На эти трубки устанавливаются две группы в 3 и 2 пластины так, чтобы пластины малой группы вошли в промежутки между пластинами большей группы. Между всеми пласт инами, во избежание короткого замыкания, необходимо проложить узкие стеклянные полоски или тоненькие стеклянные тру­бочки.
После того как будут приняты все предосторожности против короткого замыкания пластин, которое губительно отражается на работе аккумулятора, элементы заливают серной кислотой и ставят на формовку. Для этого через выпрямитель положительный полюс соединяют с группой из двух пластин, а отрицательный — с группой из трех пла­стин и включают ток.
Через несколько часов, в результате протекающего через аккумулятор постоянного тока и происходящих электриче­ских процессов в электролите, на пластинах, соединенных с положительным полюсом выпрямителя, образуется тонкий слой перекиси свинца, который с каждой последующей заряд­кой становится все толще и покрывает положительные пла­стины темнокоричневым налетом. На отрицательных пласти­нах при этом образуется окись свинца, и они приобретают серую окраску.
Только что сформованный аккумулятор не сможет отдать всё количество полученной энергии с той силой, которую он сможет отдавать впоследствии, но после несколь­ких перезарядок он будет обладать полной емкостью, в зави­симости от площади положительных пластин. Напряжение одного элемента кислотного аккумулятора, независимо от его размера, всегда равно двум вольтам.
В фабричных аккумуляторах увеличение площади пластин достигается тем, что они отливаются готовыми в виде ре­шетки, отверстия которой заполняются специальной тесто­образной массой, состоящей из перекиси и окиси свинца (свинцового сурика и глета). Такой аккумулятор будет обла­дать значительной емкостью. В нашем простом аккумуляторе несколько увеличить площадь пластин можно нанесением на них, в виде сетки, глубоких царапин ножом или другим острым металлическим предметом. Это нужно делать до того, как пластины будут спаиваться в группы.
Кислотный аккумулятор требует бережного и осторожного с собой обращения. Прежде всего, серная кислота очень ядовита. Ядовиты и пары, выделяемые ею при зарядке аккумулятора. Поэтому зарядку надо проводить в хорошо проветриваемом помещении. При этом надо быть особенно осторожным с открытым огнем — зажженной спичкой, лам­пой, папиросой, так как газы, выходящие из аккумулятора, могут воспламениться и взорваться.
Большую осторожность надо соблюдать также при раз­ведении кислоты и заливке аккумулятора. При разведении крепкой серной кислоты обязательно вливайте кислоту в воду и ни в каком случае не наоборот. Если вы будете вливать воду в кислоту, кислота начинает бурно кипеть и разбрыз­гиваться в разные стороны. При этом она так нагревается, что стеклянная банка может не выдержать высокой темпе­ратуры и лопнет. Серная кислота, употребляемая для заливки аккумуляторов, имеет достаточно большую концентрацию и потому, на что бы она ни попала, всё сжигает. Поэтому не меньшую осторожность надо соблюдать и при заливке аккумулятора. Заливку производят через стеклянную воронку или набирая кислоту резиновой спринцовкой и постепенно заполняя ею аккумулятор. Наливать кислоту следует так, чтобы она на 1 — 1,5 см покрыла верхние края пластин.
В целях безопасности работы с кислотными аккумулято­рами их следует закрывать плотными крышками с отверстием для выхода газов при зарядке. Изготовление кислотных аккумуляторов показано на рис. 25.
 

 Кислотный аккумулятор и его пластины

 
Рис. 25. Кислотный аккумулятор и его пластины.

Аккумуляторы могут ухудшить свою работу из-за суль-фации пластин. Это основной бич аккумулятора. Причиной этого является или продолжительность нахождения аккуму­лятора без зарядки, или систематическая зарядка его ниже нормы, или это явление происходит от слишком крепкого раствора серной кислоты.
Устранить слабую сульфацию, которая покрывает пласти­ны белым налетом и тем самым повышает внутреннее сопро­тивление аккумулятора, можно путем наполнения аккумуля­тора дистиллированной водой и последующей зарядкой током в 3—4 раза меньшим, чем нормальный зарядный ток. Заряжать такой аккумулятор надо в течение 4—6 дней, с пере­рывами, до тех пор, пока пластины не примут нормальный цвет. После этого аккумулятор можно наполнить кислотой нормальной крепости и зарядить.
Помните! Аккумулятор не терпит коротких замыканий. От этого он быстро портится. Включайте аккумулятор при зарядке правильно. Перепутывание полюсов окажется гибель­ным для аккумулятора. Не держите клапаны закрытыми при зарядке: газы могут настолько скопиться, что разорвут сосуды.