Nabíječky akumulátorů běžně
existují a používají malých jednodu-
chých s výkony několik wattů vel-
ké, řízené počítačem senzory teplo-
ty s výkony několik kilowattů kontrolující
stav nabití i mnoho dalších parametrů. Během
nabíjení nabíjecím proudem z jiného zdroje
se dodávaná elektrická energie mění che-
mickou energii a během vybíjení akumu-
lovaná chemická energie opět mění elek-
trickou energii dodávanou elektrického
obvodu, kterého akumulátor zapojen. Při vybíjení zde redukován
reaktant a volné elektrony reaktant přijímá
z kladné elektrody. Rovněž poměr aku-
mulované energie hmotnosti akumulátoru
činí tento způsob akumulace málo efektivní. Jan Mareš, prof. Uhelná elektrárna najíždí plný výkon
až půl dne, jaderná elektrárna několik týdnů. Ing. Akumulátory určené pro ostrovní foto-
voltaické systémy
Obr. Tyto
způsoby akumulace liší především oblastí
výkonů, při kterých jednotlivé akumulační sys-
témy pracují, účinností, dobou, kterou jsou
schopny udržet akumulovanou energii s při-
jatelnými ztrátami, životností apod.
Vybitý akumulátor nabíjí tak, re-
akční produkty převedou elektrickým
proudem opět původní reaktanty., Poulek Solar, o. Kladná elektro-
da anodou během vybíjení a katodou bě-
hem nabíjení.
Ing. obr.
Obr.ELEKTRO 2/2011
Akumulace elektrické energie
Úvod
Akumulace energie důležitou součás-
tí problematiky nejen obnovitelných zdrojů
energie (OZE). Nevýhodou velkých elektrá-
ren velmi omezená možnost regulace výko-
nu.
Nevýhodou využívání solární větrné ener-
gie nerovnoměrnost slunečního svitu a vě-
tru. Při vybíje-
ní zde reaktant oxiduje a volné elektrony
předává záporné elektrodě. Schéma olověného akumulátoru na
obr. 2 jsou akumulátory
určené pro ostrovní fotovoltaické systémy
na výstavě v Miláně roku 2007. Vladislav Poulek, CSc. Jejich výhodou dob-
ře zvládnutá technologie výroby, operativní
použití kdekoliv, možnost mnohonásobného
opětovného nabíjení a relativně nízká cena. v [1]. Ještě
potřebnější akumulace energie v oblasti
ostrovních systémů (systémů nepřipojených
k elektrorozvodné síti), neboť zde rozho-
dujícím faktorem efektivita celého systému. akumulátory Ni-MH, Li-ion Li-
pol, Ni-Cd, Ni-Zn, Ag-Zn.
Elektrochemické akumulátory
Elektrochemické akumulátory akumu-
látorové baterie akumulují energii formě
chemické energie.
Existuje mnoho způsobů akumulace ener-
gie. Jako příklad lze uvést nejběž-
nější olověný akumulátor s olověnými elek-
trodami. Elektrolytem zředěná kyselina sí-
rová, která v roztoku disociuje kladné vo-
díkové ionty a záporné síranové ionty. Podrob-
nější popis elektrochemických akumuláto-
rů např. Na
trhu jsou dostupné akumulátory s kapaci-
tou 10 000 A·h s možností 1 200 na-
bíjecích cyklů. Většina akumulátorů
je schopna opětovného nabití stovkách až
tisících cyklů.
Nevýhodou samovybíjení a citlivost hlu-
boké vybíjení, při kterém nastávají nevratné
změny elektrodách s následkem snižová-
ní kapacity akumulátoru. Vždy jedná o její přeměnu jinou for-
mu, které může být efektivněji uskladněna
a v případě potřeby znovu přeměněna ener-
gii elektrickou (či podle potřeby i jinou). Toto
probíhá podle rovnic:**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
2
2
1
LIW
**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
2
2
1
LIW
Během vybíjení nastává záporné elektro-
dě reakce:
**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
2
2
1
LIW
a dva volné elektrony předají elektrodě. Schéma olověného akumulátoru
vybitý akumulátor
Pb
nabíjení akumulátoru
směr proudu
vybíjení akumulátoru
směr proudu
H+
H+
SO
2–
4
SO
2–
4
H+
H+
PbSO4 2H2O PbO2 2H+
+ H2SO4 2e–
PbSO4 PbSO4 PbSO4 2e–
→ SO
2–
4
PbO2 2H+
+ H2SO4 2e–
→ PbSO4 2H2O
Pb SO
2–
→ PbSO4 +2e–
4
. V tomto
článku autoři přinášejí přehled několika nejdů-
ležitějších způsobů akumulace energie. 1, elektromotorické napětí jednoho na-
bitého článku olověného akumulátoru při-
bližně Například v automobilové
baterii U = V pro osobní vozy sériově
zapojeno šest takových článků. Martin Libra, CSc.
Kromě olověných akumulátorů jsou zná-
my např.
Elektrické napětí elektrochemických článků
se pohybuje podle typu akumulátorů v hod-
notách 1,1 Pro technické účely se
proto běžně využívají akumulátory sestave-
né sériově baterií. Částečně tyto výkyvy mohou vyrovnávat
vodní elektrárny připravované „inteligent-
ní rozvodné sítě“, ale vždy nemusí stačit. Celkovou reakci lze tedy vyjádřit
rovnicí:
**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
2
2
1
LIW
**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
21
LIW
Na obou elektrodách vzniká síran olov-
natý. Na
kladné elektrodě nastává reakce:
**VZOREC1**
2
442 SO2HSOH
**VZOREC2**
2ePbPb 2
**VZOREC3**
2ePbSOSOPb 4
2
4
**VZOREC4**
OHPbSO2eSOH2HPbO 24422
**VZOREC5**
424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO
**VZOREC6**
J345
2
1 2
CUW
**VZOREC7**
hmgWp
**VZOREC8**
2eOHOH 2
2
2
**VZOREC9**
2
2 O2eO
2
1
**VZOREC10**
O2HO2H 222
**VZOREC11**
2
2
1
JEk
**VZOREC12**
2
2
1
LIW
→ PbSO4 2H2O
a dva volné elektrony přijmou z elek-
trody.
Proto v době přebytku energie třeba aku-
mulovat pro pozdější využití v době jejího ne-
dostatku, a tak vyrovnávat rozdíly mezi špič-
kovým a mimošpičkovým odběrem a vykrý-
vat energetické špičky v distribuční síti.
Záporná elektroda katodou během vybí-
jení a anodou během nabíjení., ČZU Praha,
Ing. Jejich princip je
analogický
