Inventat de medicul francez Gaston Plantéîn 1859, plumbul acid a fost prima baterie reîncărcabilă pentru uz comercial.În ciuda vârstei sale înaintate, chimia plumbului continuă să fie utilizată pe scară largă astăzi.Există motive întemeiate pentru popularitatea sa;acidul de plumb este de încredere și ieftin pe baza cost-pe-watt.Există puține alte baterii care furnizează energie în vrac la fel de ieftină ca plumbul acid, iar acest lucru face ca bateria să fie rentabilă pentru automobile, mașini de golf, stivuitoare, surse de alimentare maritime și neîntreruptibile (UPS).
Structura de grilă a bateriei cu plumb acid este realizată dintr-un aliaj de plumb.Plumbul pur este prea moale și nu s-ar susține singur, așa că sunt adăugate cantități mici de alte metale pentru a obține rezistența mecanică și pentru a îmbunătăți proprietățile electrice.Cei mai des întâlniți aditivi sunt antimoniul, calciul, staniul și seleniul.Aceste baterii sunt adesea cunoscute ca „plumb-antimoniu” și „plumb-calciu”.
Adăugarea de antimoniu și staniu îmbunătățește ciclul profund, dar acest lucru crește consumul de apă și intensifică necesitatea de aegaliza.Calciul reduce autodescărcarea, dar placa pozitivă de plumb-calciu are efectul secundar de creștere din cauza oxidării rețelei atunci când este supraîncărcată.Bateriile moderne cu plumb-acid folosesc, de asemenea, agenți dopanți, cum ar fi seleniu, cadmiu, staniu și arsen, pentru a reduce conținutul de antimoniu și calciu.
Acidul de plumb este greu și este mai puțin durabil decât sistemele pe bază de nichel și litiu atunci când este ciclat în adâncime.O descărcare completă provoacă efort și fiecare ciclu de descărcare/încărcare fură permanent acumulatorul de o cantitate mică de capacitate.Această pierdere este mică în timp ce bateria este în stare bună de funcționare, dar decolorarea crește odată ce performanța scade la jumătate din capacitatea nominală.Această caracteristică de uzură se aplică tuturor bateriilor în diferite grade.
În funcție de adâncimea de descărcare, acidul de plumb pentru aplicații cu ciclu profund oferă 200 până la 300 de cicluri de descărcare/încărcare.Motivele principale ale ciclului său de viață relativ scurt sunt coroziunea rețelei pe electrodul pozitiv, epuizarea materialului activ și expansiunea plăcilor pozitive.Acest fenomen de îmbătrânire este accelerat la temperaturi ridicate de funcționare și la atragerea de curenți mari de descărcare.
Încărcarea unei baterii plumb acid este simplă, dar trebuie respectate limitele corecte de tensiune.Alegerea unei limite de tensiune joasă adăpostește bateria, dar aceasta produce performanțe slabe și provoacă o acumulare de sulfatare pe placa negativă.O limită de înaltă tensiune îmbunătățește performanța, dar formează coroziune grilă pe placa pozitivă.În timp ce sulfatarea poate fi inversată dacă este întreținută la timp, coroziunea este permanentă.
Acidul de plumb nu se pretează la încărcare rapidă, iar la majoritatea tipurilor, o încărcare completă durează 14-16 ore.Bateria trebuie păstrată întotdeauna în stare de încărcare completă.Încărcarea scăzută provoacă sulfatare, o condiție care fură bateria de performanță.Adăugarea de carbon pe electrodul negativ reduce această problemă, dar aceasta scade energia specifică.
Acidul de plumb are o durată de viață moderată, dar nu este supus memoriei, așa cum sunt sistemele pe bază de nichel, iar reținerea sarcinii este cea mai bună dintre bateriile reîncărcabile.În timp ce NiCd pierde aproximativ 40 la sută din energia stocată în trei luni, acidul de plumb se auto-descărcă aceeași cantitate într-un an.Bateria cu plumb-acid funcționează bine la temperaturi scăzute și este superioară cu litiu-ion atunci când funcționează în condiții sub zero.Potrivit RWTH, Aachen, Germania (2018), costul plumb-acidului inundat este de aproximativ 150 USD per kWh, unul dintre cele mai mici în baterii.
Ora postării: 13-nov-2021