프랑스 의사에 의해 발명 가스통 플랜테1859년에 납축전지는 상업적 용도로 사용되는 최초의 충전식 배터리였습니다.고령화에도 불구하고 납 화학은 오늘날에도 계속 널리 사용되고 있습니다.그 인기에는 그럴만한 이유가 있습니다.납산은 신뢰할 수 있고 와트당 비용 기준으로 저렴합니다.납산만큼 저렴하게 대용량 전력을 제공하는 다른 배터리는 거의 없으며, 이는 자동차, 골프 자동차, 지게차, 해양 및 무정전 전원 공급 장치(UPS)에 대해 배터리를 비용 효율적으로 만듭니다.
납산 배터리의 그리드 구조는 납 합금으로 만들어집니다.순수한 납은 너무 부드러워 스스로 지지하지 못하므로 기계적 강도를 얻고 전기적 특성을 개선하기 위해 소량의 다른 금속을 첨가합니다.가장 일반적인 첨가제는 안티몬, 칼슘, 주석 및 셀레늄입니다.이러한 배터리는 종종 "납-안티몬" 및 "납칼슘"으로 알려져 있습니다.
안티몬과 주석을 추가하면 딥 사이클링이 향상되지만 이는 물 소비를 증가시키고같게 하다.칼슘은 자기방전을 감소시키지만 양극성 납-칼슘판은 과충전 시 그리드 산화로 인해 성장하는 부작용이 있다.최신 납 축전지는 셀레늄, 카드뮴, 주석 및 비소와 같은 도핑제를 사용하여 안티몬 및 칼슘 함량을 낮춥니다.
납산은 무겁고 딥 사이클 시 니켈 및 리튬 기반 시스템보다 내구성이 떨어집니다.완전 방전은 변형을 일으키고 각 방전/충전 주기는 배터리에서 소량의 용량을 영구적으로 앗아갑니다.이 손실은 배터리가 양호한 작동 상태에 있는 동안에는 적지만 성능이 공칭 용량의 절반으로 떨어지면 페이딩이 증가합니다.이 마모 특성은 다양한 정도의 모든 배터리에 적용됩니다.
방전 깊이에 따라 딥 사이클 애플리케이션용 납산은 200~300회의 방전/충전 사이클을 제공합니다.비교적 짧은 사이클 수명의 주된 이유는 양극의 그리드 부식, 활성 물질의 고갈 및 양극판의 확장입니다.이 노화 현상은 높은 작동 온도와 높은 방전 전류를 끌어낼 때 가속화됩니다.
납산 배터리를 충전하는 것은 간단하지만 정확한 전압 제한을 준수해야 합니다.낮은 전압 제한을 선택하면 배터리가 보호되지만 성능이 저하되고 음극판에 황산염이 축적됩니다.높은 전압 한계는 성능을 향상시키지만 양극판에 그리드 부식을 형성합니다.제때 서비스를 받으면 황산화를 되돌릴 수 있지만 부식은 영구적입니다.
납산은 빠른 충전에 적합하지 않으며 대부분의 유형에서 완전히 충전하는 데 14~16시간이 걸립니다.배터리는 항상 완전히 충전된 상태로 보관해야 합니다.낮은 충전은 배터리 성능을 저하시키는 상태인 황산염을 유발합니다.음극에 탄소를 추가하면 이 문제가 줄어들지만 비에너지가 낮아집니다.
납산은 중간 정도의 수명을 갖지만 니켈 기반 시스템처럼 메모리에 영향을 받지 않으며 충전 유지율은 충전식 배터리 중에서 가장 좋습니다.NiCd는 3개월 동안 저장된 에너지의 약 40%를 잃는 반면, 납산은 1년 동안 같은 양의 자가 방전됩니다.납산 배터리는 추운 온도에서 잘 작동하며 영하의 조건에서 작동할 때 리튬 이온보다 우수합니다.RWTH, Aachen, Germany(2018)에 따르면 침수된 납산 비용은 kWh당 약 150달러로 배터리에서 가장 낮은 비용 중 하나입니다.
게시 시간: 2021년 11월 13일