Hva er blybatteriet?

Oppfunnet av den franske legen Gaston Plantéi 1859 var blysyre det første oppladbare batteriet for kommersiell bruk.Til tross for sin høye alder, fortsetter blykjemien å være i utstrakt bruk i dag.Det er gode grunner til dens popularitet;blysyre er pålitelig og rimelig på en kostnad per watt-basis.Det er få andre batterier som leverer bulkstrøm så billig som blysyre, og dette gjør batteriet kostnadseffektivt for biler, golfbiler, gaffeltrucker, marine og avbruddsfri strømforsyning (UPS).

Gitterstrukturen til blybatteriet er laget av en blylegering.Rent bly er for mykt og vil ikke støtte seg selv, så små mengder andre metaller tilsettes for å få den mekaniske styrken og forbedre de elektriske egenskapene.De vanligste tilsetningsstoffene er antimon, kalsium, tinn og selen.Disse batteriene er ofte kjent som "bly-antimon" og "blykalsium".

Tilsetning av antimon og tinn forbedrer dyp sykling, men dette øker vannforbruket og øker behovet forutjevne.Kalsium reduserer selvutladning, men den positive bly-kalsiumplaten har den bivirkningen at den vokser på grunn av nettoksidasjon når den overlades.Moderne blybatterier bruker også dopingmidler som selen, kadmium, tinn og arsen for å senke antimon- og kalsiuminnholdet.

Blysyre er tung og er mindre slitesterk enn nikkel- og litiumbaserte systemer når de sykler dypt.En full utlading forårsaker belastning og hver utladnings-/ladesyklus frarøver batteriet permanent en liten kapasitet.Dette tapet er lite mens batteriet er i god driftstilstand, men falmingen øker når ytelsen faller til halvparten av den nominelle kapasiteten.Denne nedslitningsegenskapen gjelder for alle batterier i ulike grader.

Avhengig av utladningsdybden gir blysyre for dypsyklusapplikasjoner 200 til 300 utladnings-/ladesykluser.De viktigste årsakene til dens relativt korte sykluslevetid er gitterkorrosjon på den positive elektroden, utarming av det aktive materialet og utvidelse av de positive platene.Dette aldringsfenomenet akselereres ved høye driftstemperaturer og når det trekkes høye utladningsstrømmer.

Det er enkelt å lade et blybatteri, men de riktige spenningsgrensene må overholdes.Å velge en lavspenningsgrense beskytter batteriet, men dette gir dårlig ytelse og forårsaker oppbygging av sulfatering på den negative platen.En høyspenningsgrense forbedrer ytelsen, men danner gitterkorrosjon på den positive platen.Mens sulfatering kan reverseres hvis den repareres i tide, er korrosjon permanent.

Blysyre egner seg ikke til hurtiglading og med de fleste typer tar en full lading 14–16 timer.Batteriet må alltid oppbevares i full ladet tilstand.Lav ladning forårsaker sulfatering, en tilstand som frarøver batteriet ytelse.Tilsetning av karbon på den negative elektroden reduserer dette problemet, men dette reduserer den spesifikke energien.

Blysyre har en moderat levetid, men den er ikke gjenstand for minne slik nikkelbaserte systemer er, og ladeoppbevaringen er best blant oppladbare batterier.Mens NiCd mister omtrent 40 prosent av sin lagrede energi i løpet av tre måneder, selvutslipp av blysyre samme mengde på ett år.Blybatteriet fungerer godt ved kalde temperaturer og er overlegent litium-ion når det brukes under minusgrader.I følge RWTH, Aachen, Tyskland (2018), er kostnaden for den oversvømmede blysyren rundt 150 dollar per kWh, en av de laveste i batterier.