Inventat pel metge francès Gaston Plantéel 1859, el plom àcid va ser la primera bateria recarregable per a ús comercial.Malgrat la seva avançada edat, la química del plom continua sent molt utilitzada avui dia.Hi ha bones raons per a la seva popularitat;L'àcid de plom és fiable i econòmic en una base de cost per watt.Hi ha poques bateries que ofereixen energia a granel tan barates com el plom àcid, i això fa que la bateria sigui rendible per a automòbils, cotxes de golf, carretons elevadors, marins i fonts d'alimentació ininterrompuda (UPS).
L'estructura de graella de la bateria de plom àcid està feta d'un aliatge de plom.El plom pur és massa tou i no es suportaria, de manera que s'afegeixen petites quantitats d'altres metalls per obtenir la resistència mecànica i millorar les propietats elèctriques.Els additius més comuns són l'antimoni, el calci, l'estany i el seleni.Aquestes bateries sovint es coneixen com "antimoni de plom" i "calci de plom".
L'addició d'antimoni i estany millora el cicle profund, però això augmenta el consum d'aigua i augmenta la necessitat deigualar.El calci redueix l'autodescàrrega, però la placa positiva de plom i calci té l'efecte secundari de créixer a causa de l'oxidació de la xarxa quan es sobrecarrega.Les bateries modernes de plom àcid també utilitzen agents dopants com ara seleni, cadmi, estany i arsènic per reduir el contingut d'antimoni i calci.
L'àcid de plom és pesat i és menys durador que els sistemes basats en níquel i liti quan es fa un cicle profund.Una descàrrega completa provoca tensió i cada cicle de descàrrega/càrrega roba permanentment a la bateria una petita quantitat de capacitat.Aquesta pèrdua és petita mentre la bateria està en bones condicions de funcionament, però l'esvaïment augmenta quan el rendiment baixa a la meitat de la capacitat nominal.Aquesta característica de desgast s'aplica a totes les bateries en diversos graus.
Depenent de la profunditat de descàrrega, l'àcid de plom per a aplicacions de cicle profund proporciona de 200 a 300 cicles de descàrrega/càrrega.Les raons principals del seu cicle de vida relativament curt són la corrosió de la graella a l'elèctrode positiu, l'esgotament del material actiu i l'expansió de les plaques positives.Aquest fenomen d'envelliment s'accelera a temperatures de funcionament elevades i quan es dibuixen corrents de descàrrega elevades.
Carregar una bateria de plom àcid és senzill, però cal respectar els límits de tensió correctes.L'elecció d'un límit de baixa tensió protegeix la bateria, però això produeix un rendiment deficient i provoca una acumulació de sulfatació a la placa negativa.Un límit d'alta tensió millora el rendiment, però forma corrosió de la xarxa a la placa positiva.Tot i que la sulfatació es pot revertir si es fa un servei a temps, la corrosió és permanent.
L'àcid de plom no es presta a una càrrega ràpida i amb la majoria dels tipus, una càrrega completa triga entre 14 i 16 hores.La bateria s'ha d'emmagatzemar sempre en ple estat de càrrega.La càrrega baixa provoca sulfatació, una condició que priva el rendiment de la bateria.L'addició de carboni a l'elèctrode negatiu redueix aquest problema, però això redueix l'energia específica.
El plom àcid té una vida útil moderada, però no està subjecte a la memòria com ho són els sistemes basats en níquel, i la retenció de càrrega és la millor entre les bateries recarregables.Mentre que el NiCd perd aproximadament el 40 per cent de la seva energia emmagatzemada en tres mesos, l'àcid de plom s'autodescarrega la mateixa quantitat en un any.La bateria de plom àcid funciona bé a temperatures baixes i és superior a l'ió de liti quan funciona en condicions sota zero.Segons RWTH, Aquisgrà, Alemanya (2018), el cost de l'àcid de plom inundat és d'uns 150 dòlars per kWh, un dels més baixos en bateries.
Hora de publicació: 13-nov-2021