Винайдено французьким лікарем Гастон Плантеу 1859 році свинцево-кислотна батарея була першою акумуляторною батареєю для комерційного використання.Незважаючи на свій похилий вік, хімія свинцю продовжує широко використовуватися і сьогодні.Є вагомі причини для його популярності;свинцева кислота є надійною та недорогою за ціною за ват.Існує небагато інших акумуляторів, які забезпечують таку ж дешеву потужність, як свинцево-кислотні, і це робить акумулятори економічно ефективними для автомобілів, автомобілів для гольфу, навантажувачів, суднових і джерел безперебійного живлення (UPS).
Конструкція сітки свинцево-кислотної батареї виготовлена зі свинцевого сплаву.Чистий свинець занадто м’який і не може підтримувати себе, тому додають невеликі кількості інших металів, щоб отримати механічну міцність і покращити електричні властивості.Найбільш поширеними добавками є сурма, кальцій, олово і селен.Ці батареї часто називають «свинцево-сурм’яними» та «свинцево-кальцієвими».
Додавання сурми та олова покращує глибокий цикл, але це збільшує споживання води та загострює потребузрівняти.Кальцій зменшує саморозряд, але позитивна свинцево-кальцієва пластина має побічний ефект зростання через окислення сітки під час надмірного заряджання.Сучасні свинцево-кислотні батареї також використовують легуючі речовини, такі як селен, кадмій, олово та миш’як, щоб знизити вміст сурми та кальцію.
Свинцева кислота є важкою та менш довговічною, ніж системи на основі нікелю та літію, якщо піддатися глибокому циклуванню.Повний розряд викликає напругу, і кожен цикл розряду/заряду назавжди позбавляє акумулятор невеликої кількості ємності.Ця втрата невелика, поки батарея перебуває в хорошому робочому стані, але згасання збільшується, коли продуктивність падає до половини номінальної ємності.Ця характеристика зносу різною мірою стосується всіх батарей.
Залежно від глибини розряду, свинцева кислота для застосування з глибоким циклом забезпечує від 200 до 300 циклів розряду/заряду.Основними причинами його відносно короткого життєвого циклу є корозія сітки на позитивному електроді, виснаження активного матеріалу та розширення позитивних пластин.Це явище старіння прискорюється при підвищених робочих температурах і при великих струмах розряду.
Зарядити свинцево-кислотну батарею просто, але необхідно дотримуватися правильних меж напруги.Вибір обмеження низької напруги захищає акумулятор, але це призводить до низької продуктивності та спричиняє накопичення сульфату на негативній пластині.Висока межа напруги покращує продуктивність, але спричиняє корозію сітки на позитивній пластині.Хоча сульфатацію можна скасувати, якщо вчасно обслуговувати, корозія є постійною.
Свинцева кислота не піддається швидкій зарядці, і в більшості типів повна зарядка займає 14–16 годин.Акумулятор завжди повинен зберігатися в повністю зарядженому стані.Низький заряд спричиняє сульфатацію, стан, який позбавляє акумулятор продуктивності.Додавання вуглецю на негативному електроді зменшує цю проблему, але це знижує питому енергію.
Свинцева кислота має помірний термін служби, але вона не підлягає пам’яті, як системи на основі нікелю, і збереження заряду найкраще серед акумуляторних батарей.У той час як NiCd втрачає приблизно 40 відсотків своєї збереженої енергії за три місяці, свинцева кислота саморозряджається стільки ж за один рік.Свинцево-кислотна батарея добре працює при низьких температурах і перевершує літій-іонну при роботі в мінусових умовах.За даними RWTH, Аахен, Німеччина (2018), вартість залитої свинцевої кислоти становить близько 150 доларів США за кВт-год, що є одним із найнижчих показників серед акумуляторів.
Час публікації: 13 листопада 2021 р