Agent v krytí IP007: Tajemství zapomenutých akumulátorů

Document Actions

Agent IP007 se plížil tmavými uličkami podzemního skladiště, sledujíc každý podezřelý pohyb. Byl na stopě obchodního spiknutí, které se točilo kolem zapomenutých akumulátorů. Jeho výcvik ho připravil na nejnebezpečnější mise, ale tentokrát čelil záhadám elektřiny a zločinu. Agent IP007 odhalil, že tyto zapomenuté akumulátory nebyly jen obyčejné baterie. Skrývaly v sobě tajemnou sílu, kterou chtěl někdo zneužít pro své zvrácené plány. Byl to zápas s časem, jak se Agent IP007 snažil rozluštit kódy, které odhalí nebezpečné záměry pachatele.

František Tuček, ze dne: 2.07.2023

reklama

V dnešní době se stále více spoléháme na elektrickou energii pro pohonné systémy a provoz různých zařízení. Akumulátory se stávají nedílnou součástí našeho každodenního života, umožňující nám uchovat energii a použít ji podle potřeby. Tyto zařízení představují nejen ekonomickou a ekologickou alternativu k jednorázovým bateriím, ale také zajišťují pohodlné a efektivní zásobování energií pro mobilní telefony, elektrická vozidla, solární systémy a mnoho dalšího. V našem článku se podíváme blíže na princip fungování akumulátorů, jejich výrobu a využití v moderní technologii. Jak to bylo v minulosti? Jak to bylo v začátcích?

Agent IP007 se plížil tmavými uličkami podzemního skladiště, sledujíc každý podezřelý pohyb. Byl na stopě nebezpečného spiknutí, které se točilo kolem zapomenutých akumulátorů. Jeho výcvik ho připravil na nejnebezpečnější mise, ale tentokrát čelil záhadám elektřiny a zločinu.

Agent IP007 odhalil, že tyto zapomenuté akumulátory nebyly jen obyčejné baterie. Skrývaly v sobě tajemnou sílu, kterou chtěl někdo zneužít pro své zvrácené plány. Byl to zápas s časem, jak se Agent IP007 snažil rozluštit kódy, které odhalí nebezpečné záměry pachatele.

Při svém pátrání se Agent IP007 dostal na stopu temné organizace, která se pohybovala v podsvětí elektřiny. Ztratil se v pavučině intrik, nebezpečných spojení a zrady. Avšak odmítl se vzdát. S odhodláním jednoho agenta v krytí se probíjel přes nebezpečí a tajemství, aby odhalil pravdu a zastavil zlo.

Na konci příběhu, ačkoliv Agent IP007 přišel na stopu nebezpečným akumulátorům, uvědomil si, že aby pochopil úplný rozsah tohoto zločinu, musí se vrátit do minulosti. Těžko vybojoval přístup ke starému textu, který obsahoval klíč k celému případu.

Co tedy Agent IP007 objevil za text?

Akumulátory. Práci samotnou nelze přímo nastřádati, zahospodařiti, abychom ji měli v záloze pro případ okamžité výpomoci Lze však práci přeměniti v teplo neb energii chemickou. Pochodem zpětným lze opět (v době příhodné) vyvolati úkaz práce. Elektrickou práci mohu přeměniti v práci chemickou. Zplodiny chemického rozkladu působené proudem elektrickým, mohou za určitých okolností uschovány býti. Zpětným pochodem chemickým lze pak opět obdržeti elektrickou práci. Přístroje jimiž možno toto »nastřádáti« práce elektrické provésti zovou se elektrickými akumulátory, články podružními neb sekundárními.

Ponoříme-li do rozředěné kyseliny sírové dvě olověné čisté desky a spojíme-li jednu desku s positivním pólem a druhou s negativním pólem nějakého zřídla elektrického proudu, počne se roskládati tekutina v kyslík a vodík. Kyslík tvoří se na desce positivní, vodík na negativní. Positivní deska počíná se zbarvovati temně hnědě a negativní šedě, kyslík tvoří na povrchu své desky kysličník olovnatý (Pb2O) a dalším vlivem proudu kysličník olovičitý (P2b2O3}. Negativní deska zůstává čistým olovem. Přerušíme-li po néjakém čase přívod proudu, shledáme, že desky olověné jsou nyní samy elektrickými póly a tvoří celý přístroj (totiž obě desky v kyselině stojící) galvanický článek s jakousi silou elektromotorickou.

Spojíme-li oba póly drátem bude tímto procházeli proud, který se bude seslabovati až zmizí docela. (Proud ten zove se polarisačním). Kysličník olovičitý přechází zvolna zpět v kysličník olovnatý. Uvolňuje se totiž kyslík a vodík, kteří se spojují ve vodu, čímž tekutina řidne, tak jako při nabíjení spotřebou kyslíku a vodíku na deskách tekutina houstla.(Protože kyselina sírová jest hustší, těžší vody). Proud sekundární má obrácený směr proudu nabíjecího (polarita desek se samozřejmě tím nemění, čímž se tvoří vodík na positivní desce a kyslík na negativní a vyvozují tyto dva prvky redukci kysličníku olovičitého na desce v kysličník olovnatý, kdežto na čisté desce negativní tvoří se kysličník olovnatý. Při opětném nabíjení tvoří se opět na desce kysl, olovičitý a na negativní se kysličník redukuje (stravuje) vodíkem v čisté olovo.

Elektrická práce změnila se v chemickou, protože za elektrický proud máme vyrobený kyslík a vodík, kteří vytvořily zvláštní stav na deskách olověných. (Olova se používá proto, poněvadž je to jediný kov, který se dá v největší míře okysličili. Ač už mnohé pokusy se děly sestrojili akumulátor z jiného kovu, lehčího, nepřišlo se k žádnému praktickému upotřebení).

Když akumulátor (čili též článek) svůj zpětný pochod chemický ukončil, přestal dávati proud, pravíme, že se "vybil". Vybitý článek možno znovu "nabíti" t. j. možno znovu pouštěti článkem cizí proud a tak způsobili nový proces chemický. Neustálým nabíjením a vyvybíjením přibývá hloubky kysličníku na desce, vrstva se sesiluje a akumulátor je schopen více a více elektřiny střádati jeho vnímavost čili kapacita se zvyšuje, což ovšem má svoji určitou mez. Čím větší tato vrstva kysličníku, této houbovité hmoty, této tak zvané, »aktivní hmoty«, tím větší kapacita.

Hmota aktivní postupuje do hloubky na úkor síly olověné desky tak dlouho, až deska se rozpadne, což platí v prvé řadě o deskách positivních. Koná tudíž akumulátor službu jen určitou dobu. (Asi 10 let).

Kysličníky možno přímo jako chemické sloučeniny nanésti na čisté, přiměřeně vytvářené olověné desky, což velmi zlevní výrobu akumulátorů. Oproti vypracování kysličníků na čistých deskách jedině proudem. Nanesené kysličníky se však nikdy se svojí olověnou kostrou tak nespojí a záhy odpadávají. Později se oba způsoby výroby spojily t. j. na desky olověné okysličené proudem (formované) nanešeny byly aktivní hmoty jako těsta, čímž docíleno bylo účinnějšího sloučení, ale i od tohoto způsobu výroby bylo upuštěno a neslo se snažení výrobců za tím cílem zhotoviti desky s povrchem co možno největším při nejmenší váze s kysličníky vytvořené jen proudem.

Sestavení akumulátorů pořízeno je skleněnou nádobou hranolovitou, neb nádobou dřevěnou, vybitou olověným plechem, do niž namontují se akumulátorové desky střídavě negativní atd. Desky mají tvar obdélníka s nalitými dvěma nosy za které se pověsí za okraje nádob. Nádoby jsou daleko hlubší než desky vysoké, takže se desky dna nedotýkají, což je nutno, protože jemné částice desek opadávají a mohly by tyto usazením mezi deskami rušivé spojení těmto přivoditi.

Desky nesmí se nikde jedna druhé dotýkati, což zamezí se tím, že mezi jednotlivé desky jsou zasunuty skleněné trubičky dvěmi neb třemi řadami. Stejnojmenné desky spojují se dohromady a tvoří pak jaksi jednu velikou desku jednoho pólu.

Zkušeností stanoveno bylo, že množství proudu v amp. pro určitou plochu desky jednoho typu nesmí překročiti stanovenou dovolenou mez. Tak na př. deska typu »Tudor« č. Jx má 250mm plochy do čtverce a smí se zatížiti 9 ampéry, t. j. tedy 1 dm2. Dvojnásob tak velká deska má dvojnásob tolik maximálních ampér ; tože možno též, docíliti tím, zamontují-li se dvě polovičně velké desky do článku a spojí-li se paralelně jak na obrázku je naznačeno.

Nádoby, v nichž desky uloženy jsou, nutno velmi pečlivě isolovali od podložek, na něž se postaví, což děje se porculánovými a skleněnými isolátory o nízkém tvaru. Jednotlivé články mezi sebou se spojují "za sebou" t. j. positivní pól jednoho článku spojí se negativním pólem sousedního článku. Takto spojeným a na dřevěných stojanech umístěným článkům říká se akumulátorová batterie. Po té je-li dynamo schopno dávati proud, dříve ne, naplňují se jednotlivé nádoby rozředěnou kyselinou sírovou a sice asi 25° Beaumé, čili spec, váhy 1,2 neb 28%ní.

Nabíjení a vybíjení. Firmami dodané a smontované batterie před prvním nabitím nevykazují žádného napětí. Když proud počne probíhati články, začíná napětí každého jednotlivého článku rychle stoupati a bude v brzku činiti pro článek 2 Volty v krátké době dále pak 2,15 Volt, odtud stoupá napětí velmi pozvolna na 2,4 pak stále rychleji až do 2,65 až 2,7 Volt pro každý článek. Dle toho pozná se, že akumulátor je nabitý. Po nějakém čase, kdy začlo se s nabíjením počnou na positivních deskách bubliny (přebytečný kyslík) později i na negativních (přebytečný vodík) se tvořiti. Tyto bubliny obsahují třaskavý plyn (O a H), který zapálen byv za značného výbuchu a vývinu tepla spojuje se u vodu. Tyto bubliny, to utajené teplo v nich znamenají nutnou ztrátu na proudu, jíž vyhnouti se nelze. Další pokračování v nabíjení přes 2,7 Volt pro článek nemá významu a znamenalo by jen ztrátu proudu a také nelze zvýšení napětí docíliti. Viz diagram ...

Jest spojeno s výhodou intensitu nabíjecího proudu asi o 1/2 snížiti, jakmile články všechny stejnojměrně vyvozují silně bubliny, či vaří. Tuto udané číslice se zhusta o málo mění při různých typech; má na to vliv hustota kyseliny, složení vymazávací hmoty (u některých výrobků) atd. Jakmile nabíjecí proud byl přerušen, sklesne takřka ihned napětí pro článek ze 2,7 na 2,3 neb 2,2. Při vybíjení sklesne dosti rychle na 2 Volty 1,95, potom zvolna 1,85 a opět rychleji na 1,8, 1,75 atd.

Diagram na uvedeném obrázku nám znázorňuje postup klesání voltů v určitém čase, při vybíjení normálním proudem. Vybíjí-li se proudem slabším, trvá to ovšem déle. Praktická hranice pro vybíjení, je ovšem ono místo, kde počíná napětí rychle klesati a to je 1,85 Volt pro článek. Dospěje-li napětí až k této nejnižší dovolené mezi, nutno vybíjecí proud přerušiti. Jak již naznačeno bylo, mění se nabíjením a vybíjením hustota kyseliny. Nabíjením houstne, protože kyslík a vodík se tekutině ubírá, vybíjením řidne. Hustota kyseliny se měří areometry a udává nám stav hustoty též stupeň nabití neb vybití.

Při pravidelném provozování zůstává hodnota největší a nejmenší hustoty nezměněnou. Při přebytí, jakmile nastane tvoření se bublin, kyselina již nehoustne (stouplo-li napětí již na 2,65 až 2,7 Volt). Areometry, jež potopením, resp. plováním v tekutině ukazuji na škále specifickou váhu kyseliny, nejlépe je dávati mezi dvě plotny. Spec. váha «značí míru o mnoho-li je stejné množství toho kterého tělesa těžší neb lehčí nežli stejné množství čisté vody při 4°C (teploty).

Naznačili jsme, že čtvercovou plochu 1 dm1 není radno přetížováti proudem silnějším než přípustno a sice 0,7 až 1,2 Amp., protože při silnějším proudu počne velmi brzy vyvinování bublin, což znamená ztrátu, tak že jen část proudu se využitkuje. Právě tak při vybíjení a tím nabývají ztráty vyšších cifer. Ovšem nabíjeti a vybíjeti slabším proudem je beze všeho přípustno, naopak vnímavost se zvyšuje, poněvadž aktivní hmota se slabším proudem lépe propracuje.

Kapacita. Doba nabíjecí neb vybíjecí s nejvyšším dovoleným proudem je nezávislá od velikosti povrchu desky, nýbrž jedině od množství vnímavé, aktivní hmoty. Součin (produkt) dovolené intensity proud a doby vybíjecí zove se kapacitou akkumulátoru. Jelikož intensita proudu měří se ampéry, doba na hodiny vyjadřuje se kapacita »ampérovými hodinami.« Článek, jenž může dávati 50 ampér po 4 hodiny má »kapacitu 200 amperových hodin.

To znamená, že takové množství elektřiny lze z článku obdržeti. Chceme-li obdržeti elektrickou práci, nutno násobiti množství proudu (amp.) s napětím (volty) na svorkách akkumulátoru a s časem. Součin amp. a volt dá watty, čas hodiny a dostaneme »wattové hodiny. A to ku zjednodušení děleno 1000 Kilowattové hodiny.

Napětí však není stejné, není konstantní ani při nabíjení ani při vybíjení, nutno tudíž hledati střední hodnotu, aneb odečítat! hodnotu napětí v krátkých pausách a součtem stanovití wattové hodiny. Střední hodnota neleží uprostřed mezi nejvyšším a nejnižším napětím, nýbrž stanovuje se pro nabíjení asi 2-3 Volt pro vybíjení asi 1,9 Volt, při čemž nutno obzvláště podotknouti, že intensita proudu byla po celou dobu držena konstantní.

Z tohoto vidno, že střední napětí vybíjecí je asi o 0,4 Volt vyšší než napětí střední nabíjecí, což znamená ztrátu (proud nabíjecí a vybíjecí je konstantní). Poměr mezi prací vynaloženou a prací vrácenou nám označí užitkový výkon akkumulátoru. Užitkový výkon vyjádřený v amp. hod. obdržíme dělíme-li amp. hod. vybíjecí s amp. hod., jež k nabití akkumulátoru vyvinouti bylo třeba. Užitkový výkon ve wattových hodinách obdržíme dělením "vybitých" wattových hodin, "nabitými" wattovými hodinami.

Při dobrém, moderním akkumulátoru lze obdržeti výkon užitkový (pakliže nabití i vybití stalo se během 24 hodin při 3. hodinovém vybití v amp. hodinách 90%, při 5 hod. 92%, při 7 hod. 95%, v hodinách wattových 76%, 80% resp. 83%, k čemuž nutno podotknouti, že intensita nabíjecí rovnala se vybíjecí.

Čím delší doba vybíjecí a nabíjecí, tím větší kapacita baterie resp. článku, což lze vysvětliti tím, že při nižší hustotě proudové pro dm2, více aktivní hmoty se propracuje. Normální akkumulátor má nejkratší dobu vybíjecí 3 hodinovou, jsou však akkumulátory pro krátkodobé vybíjení 1 hodiny, jež mají obzvláště velkou plochu povrchovou aktivní hmoty a dovolí tudíž hustotu proudu 2 až 2,6 amp. pro 1 dm2.

Typů akkumulátoru je značné množství a vyráběla akkumulátory svého času_ též továrna Fr. Křižíka v Karlíně, vyrábí dosud R. Stabenow na Žižkově, typ nejosvědčenější je ale akkumulátor "Tudor," který vyrábí akkumulátorová akciová společnost ve Vídni resp. v Hirschwangu v Dolním Rakousku. (Má v Praze kancelář). Positivní deska má tvar na obrázku podélná žebra a b. Positivní deska má tvar

Podélná žebra b a b, jsou držena příčnými c d. Rozvinutý povrch je osminásobný, t. j. 1 drn^2 desky má 8 dm2 plochy skutečné, s kyselinou ve styku jsoucí.

Negativní deska má tvar ...

... sestávající ze široké mříže, která uzavřena jest oboustranně dírkovaným plechem. Mříž je vyplněna kysličníkem olovnatým, smíšeným hmotami podporujícím pórovitost.

Ostatní součásti jsou upraveny tak, jak popsáno již bylo, a jak ukazují obrázky.

Není-li akkumulátor pravidelně upotřebován, t. j. není-li provedeno nabití a vybití během 24 hodin, ztrácí se v něm nashromážděná elektřina. Stojí-li nabitý akkumulátor např. týden, aniž by z něho proud byl odebrán, ztratí se asi 10% amp. hod. Ponechán-li akkumulátor v klidu ve stavu nabitém, neškodí to nijak jeho jakosti, nesmí se však nechat stát nenabitý. Má-li nějaká baterie zůstat mimo činnost delší dobu, nutno tuto každých 14 dní nebo 4 neděle řádně nabít resp. dobit, třeba z ní proud nebyl brán.

Zůstanou-li totiž desky nenabitý, tvoří se na povrchu nich následkem působení kyseliny sírové síran olovnatý (při čemž stávají se desky kladné světlejšími, záporné tmavšími), následkem čehož se ztrácí kapacita, kterou zase lze jen dlouhým dobíjením získat.

Vybití pod dovolenou mez může se stát jen nepozornou obsluhou nebo náhodou, poněvadž při nižším napětí ihned světlo se ztemní. Vybíjení pod normál je deskám velmi škodlivé a je v takovém případě počítáno ihned s nabíjením, jež nutno prodloužit důkladně přes normální dobu nabíjecí. Po nastalém důkladném vaření, že kyselina má vzezření mléka, sníží se ampéry na polovinu a nabíjí se asi hodinu nebo dvě dále.

Trvání akumulátorů závisí vedle řádné konstrukce v prvé řadě na řádné, pečlivé, svědomité obsluze. Baterie je jako plíce - musí se řádně do sytosti nabít, a během 24 hodin co možno opět až k dovolené mezivýbití. Nedostačné vybíjení škodí právě tak jako silné vybití přes normál.

Příruční kniha pro elektrotechniky, Emil Kopecký v roce 1905

Více z historie čtěte zde!

Závěr dnes:

Akumulátory jsou zařízení, která umožňují uchovávat elektrickou energii a později ji znovu využít. Tento proces spočívá v přeměně elektrické práce na chemickou energii, která je uchována na olověných deskách. Akumulátory jsou součástí baterií a nacházejí široké využití v různých elektrických zařízeních.

Představují klíčovou technologii v oblasti uchovávání a využívání elektrické energie. Jejich flexibilita a široké využití je zásadní pro moderní společnost, která se stále více spoléhá na elektronická zařízení a ekologičtější zdroje energie. Díky akumulátorům máme možnost efektivněji využívat elektrickou energii, snižovat naši závislost na jednorázových bateriích a přispívat ke snižování emisí skleníkových plynů. S růstem technologií, jako jsou elektrická vozidla a obnovitelné zdroje energie, se očekává další rozvoj a inovace v oblasti akumulátorů. Bude zajímavé sledovat, jak se tato technologie bude vyvíjet a jakým způsobem přispěje k udržitelnější budoucnosti.

Pokud se zajímáte o technologický pokrok a udržitelnost, je nezbytné sledovat a podporovat inovace v oblasti akumulátorů. Zapojte se do diskuzí, sledujte novinky a podporujte výzkum v této oblasti. Můžete také přispět k udržitelnější budoucnosti tím, že využíváte a podporujete produkty a zařízení s ekologičtějšími akumulátory. Přidejte se ke komunitě lidí, kteří se zajímají o tento důležitý prvek!

K jakému účelu byly vytvořeny akumulátory?
Dejte vědět v níže otevřeném diskusním vlákně!