Được phát minh bởi bác sĩ người Pháp Gaston Planténăm 1859, axit chì là loại pin sạc đầu tiên được sử dụng cho mục đích thương mại.Mặc dù đã có tuổi đời cao nhưng hóa chất chì vẫn tiếp tục được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.Có những lý do chính đáng cho sự phổ biến của nó;axit chì đáng tin cậy và không tốn kém trên cơ sở giá mỗi watt.Có rất ít loại pin khác cung cấp năng lượng với số lượng lớn với giá rẻ như axít chì và điều này làm cho pin tiết kiệm chi phí cho ô tô, xe chơi gôn, xe nâng hàng, nguồn cung cấp điện hàng hải và liên tục (UPS).
Cấu trúc lưới của pin axit chì được làm từ hợp kim chì.Chì nguyên chất quá mềm và không thể tự nâng đỡ, do đó, một lượng nhỏ kim loại khác được thêm vào để tăng độ bền cơ học và cải thiện tính chất điện.Các chất phụ gia phổ biến nhất là antimon, canxi, thiếc và selen.Những loại pin này thường được gọi là “chì-antimon” và “chì canxi”.
Thêm antimon và thiếc giúp cải thiện chu kỳ sâu nhưng điều này làm tăng mức tiêu thụ nước và làm tăng nhu cầucân bằng.Canxi làm giảm khả năng tự phóng điện, nhưng tấm chì-canxi dương có tác dụng phụ là lớn lên do quá trình oxy hóa lưới điện khi được sạc quá mức.Pin axit chì hiện đại cũng sử dụng các chất kích thích như selen, cadmium, thiếc và asen để giảm hàm lượng antimon và canxi.
Axit chì nặng và kém bền hơn so với các hệ thống dựa trên niken và lithium khi được đạp xe sâu.Xả toàn bộ gây ra căng thẳng và mỗi chu kỳ xả/sạc sẽ lấy đi vĩnh viễn một lượng nhỏ dung lượng của pin.Sự mất mát này là nhỏ khi pin ở tình trạng hoạt động tốt, nhưng sự suy giảm sẽ tăng lên khi hiệu suất giảm xuống một nửa dung lượng danh định.Đặc tính hao mòn này áp dụng cho tất cả các loại pin ở các mức độ khác nhau.
Tùy thuộc vào độ sâu xả, axit chì cho các ứng dụng chu kỳ sâu cung cấp 200 đến 300 chu kỳ xả/sạc.Những lý do chính khiến tuổi thọ chu kỳ tương đối ngắn của nó là do sự ăn mòn lưới trên điện cực dương, sự cạn kiệt vật liệu hoạt động và sự giãn nở của các bản cực dương.Hiện tượng lão hóa này được tăng tốc ở nhiệt độ vận hành cao và khi kéo dòng xả cao.
Sạc pin axit chì rất đơn giản, nhưng phải tuân thủ các giới hạn điện áp chính xác.Việc chọn giới hạn điện áp thấp sẽ che chở cho pin, nhưng điều này tạo ra hiệu suất kém và gây ra sự tích tụ sunfat trên bản cực âm.Giới hạn điện áp cao cải thiện hiệu suất nhưng hình thành sự ăn mòn lưới điện trên tấm dương.Mặc dù quá trình sunfat hóa có thể được đảo ngược nếu được bảo dưỡng kịp thời, nhưng sự ăn mòn là vĩnh viễn.
Axit chì không hỗ trợ sạc nhanh và với hầu hết các loại, một lần sạc đầy mất 14–16 giờ.Pin phải luôn được bảo quản ở trạng thái sạc đầy.Mức sạc thấp gây ra hiện tượng sunfat hóa, một tình trạng làm giảm hiệu suất của pin.Thêm carbon vào điện cực âm giúp giảm vấn đề này nhưng điều này làm giảm năng lượng cụ thể.
Axit chì có tuổi thọ vừa phải, nhưng nó không phải chịu bộ nhớ như các hệ thống dựa trên niken và khả năng duy trì điện tích tốt nhất trong số các loại pin sạc.Trong khi NiCd mất khoảng 40 phần trăm năng lượng dự trữ của chúng trong ba tháng, thì axit chì tự thải ra lượng tương tự trong một năm.Pin axit chì hoạt động tốt ở nhiệt độ lạnh và vượt trội so với lithium-ion khi hoạt động trong điều kiện âm độ.Theo RWTH, Aachen, Đức (2018), chi phí của axit chì bị ngập là khoảng 150 đô la cho mỗi kWh, một trong những mức thấp nhất trong pin.
Thời gian đăng: 13-11-2021