Што е оловна киселинска батерија?

Измислен од францускиот лекар Гастон Плантево 1859 година, оловната киселина беше првата батерија на полнење за комерцијална употреба.И покрај напредната старост, хемијата на олово продолжува да биде во широка употреба денес.Постојат добри причини за неговата популарност;оловната киселина е доверлива и ефтина на база на цена по вати.Постојат неколку други батерии кои испорачуваат голема енергија исто толку евтина како оловната киселина, а тоа ја прави батеријата исплатлива за автомобили, автомобили голф, вилушкари, морски и непрекинато напојување (UPS).

Структурата на мрежата на оловната киселинска батерија е направена од легура на олово.Чистото олово е премногу меко и не би се издржувало, па затоа се додаваат мали количини други метали за да се добие механичката сила и да се подобрат електричните својства.Најчести адитиви се антимон, калциум, калај и селен.Овие батерии често се познати како „олово-антимон“ и „оловен калциум“.

Додавањето антимон и калај го подобрува длабокото возење велосипед, но ова ја зголемува потрошувачката на вода и ја зголемува потребата заизедначуваат.Калциумот го намалува само-празнењето, но позитивната оловно-калциумска плоча има несакан ефект на растење поради оксидација на мрежата кога се преполнува.Современите батерии со оловна киселина исто така користат допинг агенси како што се селен, кадмиум, калај и арсен за да се намали содржината на антимон и калциум.

Оловната киселина е тешка и е помалку издржлива од системите засновани на никел и литиум при длабоко циклирање.Целосното празнење предизвикува напрегање и секој циклус на празнење/полнење трајно ја одзема батеријата на мала количина на капацитет.Оваа загуба е мала додека батеријата е во добра работна состојба, но избледувањето се зголемува кога перформансите ќе се намалат на половина од номиналниот капацитет.Оваа карактеристика на абење се однесува на сите батерии во различни степени.

Во зависност од длабочината на празнење, оловната киселина за апликации со длабок циклус обезбедува 200 до 300 циклуси на празнење/полнење.Примарните причини за неговиот релативно краток век на циклус се корозија на мрежата на позитивната електрода, исцрпување на активниот материјал и проширување на позитивните плочи.Овој феномен на стареење се забрзува при покачени работни температури и при цртање високи струи на празнење.

Полнењето на батерија со оловна киселина е едноставно, но мора да се почитуваат правилните ограничувања на напонот.Изборот на граница на низок напон ја засолнува батеријата, но тоа произведува слаби перформанси и предизвикува акумулација на сулфација на негативната плоча.Ограничувањето на висок напон ги подобрува перформансите, но формира корозија на мрежата на позитивната плоча.Додека сулфацијата може да се смени ако се сервисира навреме, корозијата е трајна.

Оловената киселина не е прилагодена за брзо полнење и кај повеќето типови, целосното полнење трае 14–16 часа.Батеријата мора секогаш да се чува во целосна состојба на полнење.Ниското полнење предизвикува сулфација, состојба што ја намалува работата на батеријата.Додавањето јаглерод на негативната електрода го намалува овој проблем, но тоа ја намалува специфичната енергија.

Оловната киселина има умерен животен век, но не подлежи на меморија како што се системите базирани на никел, а задржувањето на полнежот е најдобро меѓу батериите што се полнат.Додека NiCd губи приближно 40 проценти од нивната складирана енергија за три месеци, оловната киселина само-испушта истата количина за една година.Оловната киселинска батерија работи добро на ниски температури и е супериорна во однос на литиум-јонските кога работи во услови под нулата.Според RWTH, Ахен, Германија (2018), цената на поплавената оловна киселина е околу 150 долари за kWh, една од најниските во батерии.