Akümülatörün İcadı

KURŞUNLU AKÜMÜLATÖRLER


Bunlar, 1859′da Plante tarafından bulunmuştur, bugün de en çok kullanılan akümülatörlerdendir. Bir sülfürik asit eriyiği içine batırılan iki kursun levha yeterince elektromotor kuvveti bulunan bir doğru akım üreticisinin kutuplarına bağlanır; pozitif elektrot levha aşırı oksitlenir, negatif elektrot levha da hidrojeni alır; bu levha önce oksit haline getirilmişse, hidrojen onu redükleyerek kurşun haline sokar. Bu halde elektrotlar kutuplaşır.


Elektrolitten çıkan gazlar, plakalar tarafından tutulamaz hale gelip yayılmağa başlayınca, akümülatör dolmuş demektir. Bundan sonra plakalar üreteçten ayrılır da dirençli bir iletkenle birleşlirilirse, doldurma esnasında görülen kimyasal reaksiyonların tersini meydana getiren bir akım geçer ve kurşun plakalar ilk hallerine döner; bu halde akümülatörü yeniden doldurmak gerekir. Akümülatörün kapasitesi (boşalması sırasında verebildiği elektrik miktarı), plakaların doldurma esnasında uğradıkları değişiklik oranında büyüktür ve doldurma, boşalma sayısıyla artar.



Plakaların oksitlenmeleri ve redüklenmeleri, bunları süngerimsi gözenekli bir hale getirir ve elektrolize gazların girmesini kolaylaştırır; bunun için, akümülatörlerin kullanıla kullanıla oluştukları söylenir. Tabii oluşum uzun ve pahalıdır; hemen hemen terk edilmiştir; yerine suni oluşum kullanılır: plakalar kafes şeklinde antimuanlı kurşundandır ve bunların gözlerine aktif maddeler konur (pozitif plakaya sulyen, negatif plakaya da litarj denir).


Kurutmadan sonra birkaç plaka aynı desteğe bağlanarak akümülatörün elektrotları meydana getirilir. Elektrotların elementleri pozitif ve negatif levhalar biniştirilerek yerleştirilir ve bu levhalar birbirlerinden ayırıcılarla izole edilir. Bu tedbir alınmazsa, dış pozitif plaka zamanla bozulur, kullanılmaz hale gelir.


Elektrolit, damıtık su içine azar azar ve karıştıra karıştıra arı sülfürik asit dökülerek hazırlanır. Bu şekilde hazırlanan elektrolitin yoğunluğu. 24 ile 28 derece Baume arasında olmalıdır. Doldurma devresi haricinde, bir elementteki elektrolit seviyesi, plakaların üst kısmını 10 mm. kadar geçmelidir. Akümülatör kullanılırken bu elektrolit seviyesi yalnızca damıtık su dökülerek sağlanmalıdır. Bir akümülatörün içinde meydana gelen kimyevi reaksiyonlar iyice bilinmemektedir. Genellikle iki teori kabul edilir: çift sülfatlaşma teorisi ile Fery teorisi.


Doldurmanın daha başlangıcında, 2 voltluk bir zıt elektromotor kuvvetinin varlığı görülür; bu kuvvet, doldurmanın sonuna doğru 2,5 volta yükselir. Boşalma iki devre olarak ele alınabilir: birinci devrede elektromotor kuvveti 2 volt civarında kalır, ikinci devrede hızla düşer. Doğrusu, birinci devreyi kullanmaktır, yoksa akümülatör sülfatlaşır ve yeni doldurma esnasında az iletken olan bileşikler meydana gelir.


Kurşunlu akümülatörün kapasitesi, toplam ağırlığının her kilogramı basına 30 As’tır. Elektrik miktarı bakımından verim (boşalmada alınan elektrik miktarının dolma esnasında verilen elektrik miktarına oranı) yüzde 90, enerji bakımından verim ise yüzde 60 kadardır. Kurşunlu akümülatörler, kullanılmadığı zaman yükü kendiliğinden kaybeder, bu da sülfatlaşmaya yol açabilir. Bu yüzden, iyi verim elde etmek için çok dikkatli bir bakım gerekir. Kurşunlu akümülatörlerin iç dirençleri zayıf olduğu, plakalar çabuk bozulduğu için bunlar kısa devreye dayanmaz.


ALKALİK AKÜMÜLATÖRLER.


Alkalik akümülatörler, Edison’un ve bazı Fransız bilginlerinin araştırmaları sonucu yapılabilmiştir. Bunların elektrotları demir ve nikel plakalardır. Bugün kullanılan şekillerinde, negatif elektrot kadmiyum karıştırılmış demir bir plakadır; elektrolit de, içine biraz litin eklenmiş potasyum hidroksit eriyiğidir. Bu akümülatörler son derece dayanıklıdır, fazla bakım da istemez; buharlaşan su yerine damıtık su eklemek yeter.


Tamamıyla boşaltılabilir ve hızlı boşalmaya dayanırlar. Kapasiteleri aynı ağırlıktaki kurşunlu akümülatörlerinkinden daha fazladır (toplam ağırlığın her kilogramı başına 45 As.); fakat gerilimleri daha zayıf ve daha az sabittir (ortalama 1,25 volt). Havada karbonat meydana getirmeleri zamanla kapasitelerini düşürür, sakıncalarından biri de nispeten pahalı oluşlarıdır.


ÇİNKO-GÜMÜŞLÜ AKÜMÜLATÖR.


Elektrolit, potasyum hidroksitin sudaki eriyiğidir; pozitif elektrot toz halinde gümüş, negatif elektrot da pirinçten yapılmış bir kafesin gözlerine konmuş çinkodan ibarettir. Kutuplar arasındaki gerilim 1,5 volt; nicelik bakımdan verim birim’e yakındır ve kütle enerjisi kurşunlu akümülatörünkinden iki veya üç defa daha büyüktür. 1941 yılında A. Andre tarafından yapılan bu akümülatörün parlak bir geleceği olduğu söylenebilir.


Akümülatörler istenilen anda, istenilen yere enerji nakletme imkânını sağlar. Ağırlıklarına oranla depo ettikleri enerjinin zayıf olmasına ve verimlerinin yüzde 50′yi geçmemesine rağmen, elektrik akümülatörleri sanayide, trenlerin aydınlatılmasında, otomobillerde, sabit veya hareketli tesislerin elektrik motorlarını çalıştırmakta çok faydalı araçlardır. Kusurlarına rağmen, akümülatörler enerji depo etmek için en iyi cihazlardır. Bu bakımdan akümülatörler. basınçlı hava veya sıcak su makinalarından çok üstündür.


Bir otomobilde akümülatör, dinamonun sağladığı elektrik akımını depo etmeğe, daha sonra da bunu otomobildeki çeşitli kısımların çalışması için dağıtmağa yarar. Dinamo ile akümülatör arasına konulan konjonktör-disjonktör, motor yavaşladığı ve ya durduğu zaman akümülatörün dinamo üzerine boşalmasını önler.


Akümülatörler (kurşunlu) birbirlerine bağlanarak bataryalar meydana getirilir: her bataryada elektromotor kuvveti 2 volt olan birkaç eleman bulunur. 6 voltluk bir bataryada seri bağlı 3 eleman, 12 voltluk bataryada ise 6 eleman bulunur. Her eleman kutupları arasındaki minimum gerilim 1,8 volttur. Normal olarak dinamo, akümülatör bataryasına yük sağlar, fakat gerilim minimum değerinin altına düşünce bataryayı doldurmak gerekir.