Čo je to olovená batéria?

40-1

Vynašiel francúzsky lekár Gaston Plantév roku 1859 bola olovená kyselina prvou nabíjateľnou batériou na komerčné použitie.Napriek svojmu pokročilému veku je chémia olova aj dnes široko používaná.Existujú dobré dôvody pre jeho popularitu;olovená kyselina je spoľahlivá a lacná na základe ceny za watt.Existuje len málo iných batérií, ktoré poskytujú hromadnú energiu tak lacno ako olovená kyselina, a preto je batéria nákladovo efektívna pre automobily, golfové autá, vysokozdvižné vozíky, námorné a neprerušiteľné zdroje napájania (UPS).

Mriežková štruktúra olovenej batérie je vyrobená zo zliatiny olova.Čisté olovo je príliš mäkké a neudrží sa, preto sa pridávajú malé množstvá iných kovov, aby sa získala mechanická pevnosť a zlepšili sa elektrické vlastnosti.Najbežnejšími prísadami sú antimón, vápnik, cín a selén.Tieto batérie sú často známe ako „olovo-antimónové“ a „olovo-vápenaté“.

Pridanie antimónu a cínu zlepšuje hlboké cyklovanie, ale to zvyšuje spotrebu vody a eskaluje potrebuvyrovnať.Vápnik znižuje samovybíjanie, ale kladná oloveno-vápenatá platňa má vedľajší účinok v raste v dôsledku oxidácie mriežky pri nadmernom nabití.Moderné olovené batérie tiež využívajú dopingové látky ako selén, kadmium, cín a arzén na zníženie obsahu antimónu a vápnika.

Kyselina olova je ťažká a pri hlbokom cyklovaní je menej odolná ako systémy na báze niklu a lítia.Úplné vybitie spôsobuje namáhanie a každý cyklus vybitia/nabitia trvalo oberá batériu o malé množstvo kapacity.Táto strata je malá, keď je batéria v dobrom prevádzkovom stave, ale slabnutie sa zvyšuje, keď výkon klesne na polovicu nominálnej kapacity.Táto charakteristika opotrebovania platí pre všetky batérie v rôznych stupňoch.

V závislosti od hĺbky vybitia poskytuje olovená kyselina pre aplikácie s hlbokým cyklom 200 až 300 cyklov vybitia/nabitia.Primárnymi dôvodmi relatívne krátkej životnosti sú mriežková korózia na kladnej elektróde, vyčerpanie aktívneho materiálu a rozťahovanie kladných dosiek.Tento jav starnutia sa urýchľuje pri zvýšených prevádzkových teplotách a pri odbere vysokých výbojových prúdov.

Nabíjanie olovenej batérie je jednoduché, treba však dodržať správne limity napätia.Voľba limitu nízkeho napätia chráni batériu, ale to spôsobuje slabý výkon a spôsobuje nahromadenie sulfatácie na zápornej platni.Limit vysokého napätia zlepšuje výkon, ale vytvára mriežkovú koróziu na kladnej doske.Zatiaľ čo sulfatáciu je možné zvrátiť, ak sa opraví včas, korózia je trvalá.

Olovená kyselina nie je vhodná na rýchle nabíjanie a pri väčšine typov trvá úplné nabitie 14–16 hodín.Batéria musí byť vždy skladovaná v plnom stave nabitia.Nízke nabitie spôsobuje sulfatáciu, stav, ktorý oberá batériu o výkon.Pridanie uhlíka na zápornú elektródu znižuje tento problém, ale znižuje špecifickú energiu.

Kyselina olova má strednú životnosť, ale nepodlieha pamäti ako systémy na báze niklu a udržiavanie nabitia je najlepšie spomedzi dobíjateľných batérií.Zatiaľ čo NiCd stratí približne 40 percent svojej uloženej energie za tri mesiace, kyselina olova sa samovybije rovnaké množstvo za jeden rok.Olovená batéria funguje dobre pri nízkych teplotách a je lepšia ako lítium-iónová pri prevádzke v podmienkach pod nulou.Podľa RWTH, Aachen, Nemecko (2018), cena zaplavenej olovenej kyseliny je asi 150 USD za kWh, čo je jedna z najnižších v batériách.


Čas odoslania: 13. novembra 2021

Pošlite nám svoju správu:

Tu napíšte svoju správu a pošlite nám ju