(accu) dient tot het tijdelijk opnemen (lading) en later wederom afgeven (ontlading) van gelijkstroom. In de electrotechniek worden in hoofdzaak de lood-a. en de ijzernikkela. gebruikt.
De werking van den lood-a. berust op de verandering, welke het lood en bepaalde loodverbindingen in verdund zwavelzuur onder de werking van den electrischen stroom ondergaan. De eerste proeven om electr. stroom te accumuleeren [werden [door Bitter (1801) gedaan; Sindstcden (1854) construeerde den eersten lood-a., Planté (1860) den eersten a., die grootere hoeveelheden energie kon opnemen. Hij gebruikte twee van elkaar gescheiden, spiraalvormig opgerolde loodplaten, welke hij door afwisselend laden en ontladen met een’laag loodzouten bedekte (formeeren). Faure (1881) vermeed het formeeren door direct loodzouten op de platen aan te brengen. Kabath (1881) nam looden platen, waarvan het opp. vergroot werd door een groot aantal ribben (zie fig.) (groot-oppervlak-platen). De gebr. Tudor (1883) vereenigden deze beginselen door groot-oppervlakplaten eerst te formeeren en daarna met loodverbindingen te besmeren. Volkmar (1881) nam in plaats van massieve platen looden roosters, waarin de loodzouten werden geperst (roosterp laten), waardoor een groote capaciteit in een kleine ruimte bij klein gewicht kan worden ondergebracht.
De actieve massa van die positieve plaat bestaat in geladen toestand uit loodperoxyde; die van de negatieve plaat uit fijn verdeeld lood of loodspons; als electrolyte dient verdund zwavelzuur. Bij de ontlading ontstaat op beide platen loodsulfaat, waarbij de dichtheid van het zuur vermindert. Bij de lading heeft de omgekeerde chemische werking plaats. De c h e m i sche reactie bij laden en ontladen kan men door de volgende formule uitdrukken;
PbO2 + Pb + 2 H2S04 T->2 PbS04 + 2 H20. Hierbij stelt de linkerzijde den geladen toestand voor, de rechterzijde den toestand van ontlading. In onderstaande fig. is het verloop van de spanning bij een drie-urige ontlading en lading voorgesteld.
De rustspanning is ca. 2,06 Volt, de ontlaadspanning is in de eerste secunden ca. 2 V, en daalt daarna tijdens de ontlading langzaam, tegen het eind der ontlading sneller. De spanningsdaling gaat sneller, naarmate de ontlaadstroomsterkte grooter is. De a. is ontladen als de spanning tot 1,83—1,75 V (de laatste waarde geldt voor korte sterke ontlading) gezakt is. Bij de lading stijgt de spanning aanvankelijk snel, daarna langzamer tot 2,4 V; bij deze spanning begint de vorming van waterstof aan de negatieve en van zuurstof aan de positieve platen („kokenzie), hierbij stijgt de spanning snel tot 2,75—2,8 V en blijft dan ook bij voortgezette lading constant. Bij hoogere zuurdichtheid en stijgende temperatuur neemt ook de spanning van den a. toe. De capaciteit van den a. is afhankelijk van de stroomsterkte, waarmee in längeren of korteren tijd ontladen wordt.
Normaal zijn stroomsterkten, waarbij in 3 tot 10 uur ontladen wordt. Starterbatterijen van automobielen geven stootsgewijze stroomen af, die den a. in enkele minuten uitputten.
Het rendement van een a. geeft de verhouding aan van de bij ontlading vrijkomende hoeveelheid electriciteit (Ampère-uren), resp. vermogen (Watt-uren), tot de bij lading opgenomene, en bedraagt 90—95% voor de hoeveelheid electriciteit en 72—78% voor het vermogen.
Om hoogere spanningen te krijgen worden meerdere cellen, in serie geschakeld, tot batterijen vereenigd. Stationnaire batterijen worden opgesteld op houten stellingen, welke van den vloer door isolatoren zijn geïsoleerd.
In tegenstelling met den lood-a., waar men zwavelzuur als electrolyte toepast, werkt de ijzernikkel-a. met kaliloog. De alcalische a. is vooral door Edison en Jungner ontwikkeld. De massa van de positieve plaat is nikkelhydroxydul, vermengd met nikkel of vlokkengraphiet, dat onder hoogen druk in potlooddikke buisjes van geperforeerde vernikkelde staalplaat geperst is. De neg. massa is zeer fijn ijzerspons, gemaakt door reductie van ijzeroxyde in een waterstofstroom, vermengd met een weinig kwik voor de stroomgeleiding, dat in stalen buizen is geperst. De buisjes worden bij pos. en neg. platen in vernikkelde stalen platen geperst; gelijknamige polen worden verbonden, ongelijknamige door ebonieten staafjes van elkaar geïsoleerd. De platen worden ingebouwd in vernikkeld stalen bakken.
Als electrolyte dient kaliloog van 21% met eenig lithiumhydroxyd. De chemische werking in den a. kan worden voorgesteld door: Fe + 2Ni(OH)3 Fe (OH)2+ 2 Ni(OH)2. Het electrolyte neemt niet direct aan de reactie deel en dient alleen als stroomgeleider. De ontlaadspanning) ligt veel lager dan bij den lood-a. en bedraagt ca. 1,55 V en valt snel op ca. 1,23 V. De a. kan als volkomen ontladen beschouwd worden als de spanning tot ca. 1,15 V gedaald is. De inwendige weerstand van den alkalischen a. is veel grooter dan van den lood-a., waardoor de alk. accu beter bestand is tegen kortsluitingen, doch ook minder geschikt om als bufferbatterij groote stroomstooten op te nemen.
De alkalische a. is duur, doch veel beter bestand tegen ruwe behandeling dan de lood-a. Het Ampère-urenrendement bedraagt ca. 72—75% bij volle belasting.
De toepassing beperkt zich tot het gebruik als transportabele batterijen in electromobielen, mijnlocomotieven, mijnlampen, verlichting in treinen e.d.
L i t. : Crennell en Lea, Alkaline Accumulators (Londen 1928); G. Grube, Grundzüge der Elektrochemie (Leipzig 219S0); G. W. Vinal, Storage Batteries (New York 21930) ; C. Drucker en A. Finkelstein, Galvanische Elemente und Akkumulatoren (Leipzig 21930).
v. Stekelenburg.