Olovené batérie boli prvé nabíjateľné batérie, ako fungovali?

Dec 19, 2023

Zanechajte správu

Olovená batéria, tiež známa ako olovená batéria, je typ batérie s elektródami vyrobenými hlavne z olova a elektrolytom vyrobeným z roztoku kyseliny sírovej. Vo všeobecnosti sa delí na dva typy: batérie otvoreného typu a batérie ovládané ventilom. Prvý z nich vyžaduje pravidelnú údržbu vstrekovaním kyseliny, zatiaľ čo druhý je bezúdržbový akumulátor.

Olovené batérie sú najskorším typom nabíjateľných batérií, ktoré vynašiel francúzsky fyzik Gaston Plante v roku 1859. Hoci má veľmi nízky pomer energie k hmotnosti a nízky pomer energie k objemu, jej schopnosť poskytovať vysoké rázové prúdy znamená, že batéria má relatívne veľký pomer výkonu a hmotnosti. Tieto vlastnosti spolu s ich nízkou cenou ich robia atraktívnymi pre použitie v motorových vozidlách, aby poskytovali vysoký prúd potrebný na štartovanie motorov.

Hoci chémia olova dozrela, dodnes je široko používaná. Existuje dostatok dôvodov pre jeho popularitu. Kyselina olova je spoľahlivá a lacná na základe nákladov na watt. Takmer žiadna iná batéria nedokáže poskytnúť vysoký výkon tak lacno ako olovená, vďaka čomu je nákladovo efektívna v autách, golfových vozíkoch, vysokozdvižných vozíkoch, lodiach a zdrojoch neprerušiteľného napájania (UPS).

Mriežková štruktúra olovených akumulátorov je vyrobená zo zliatiny olova. Čisté olovo je príliš mäkké na to, aby sa udržalo, preto bolo pridané malé množstvo iných kovov, aby sa získala mechanická pevnosť a zlepšil sa elektrický výkon. Najbežnejšími prísadami sú antimón, vápnik, cín a selén. Tieto batérie sú bežne označované ako "olovo antimón" a "olovo vápnik".

Pridanie antimónu a cínu môže zlepšiť hĺbkovú cirkuláciu, ale tým sa zvýši spotreba vody a nároky na rovnováhu. Vápnik môže znížiť samovybíjanie, ale olovené vápenaté platne môžu mať vedľajšie účinky na rast v dôsledku oxidácie brány počas prebíjania. Moderné olovené batérie tiež používajú dopingové látky ako selén, kadmium, cín a arzén na zníženie obsahu antimónu a vápnika.

Počas hlbokého cyklovania je olovo-kyselina ťažšia ako systémy na báze niklu a lítia a má horšiu životnosť. Úplné vybitie vedie k namáhaniu a každý cyklus vybitia/nabitia trvalo zbavuje batériu malého množstva nabitia. Keď je batéria v dobrom prevádzkovom stave, straty sú minimálne, ale akonáhle výkon klesne na polovicu nominálnej kapacity, vyblednutie sa zvýši. Táto charakteristika opotrebovania sa v rôznej miere vzťahuje na všetky batérie.

Podľa hĺbky vybitia môže olovo-kyselina používaná na aplikácie s hlbokým cyklom poskytnúť 200 až 300 cyklov vybitia/nabitia. Hlavnými dôvodmi relatívne krátkej životnosti sú korózia hradla na kladnej elektróde, vyčerpanie aktívnych materiálov a rozťahovanie platne kladnej elektródy. Pri vyšších prevádzkových teplotách a pri odbere vysokých výbojových prúdov sa tento jav starnutia urýchli.

Nabíjanie olovených batérií je jednoduché, treba však dodržiavať správne limity napätia. Voľba limitu nízkeho napätia môže pokryť batériu, ale môže viesť k zníženiu výkonu a hromadeniu síranu na platni zápornej elektródy. Obmedzenie vysokého napätia môže zlepšiť výkon, ale spôsobí koróziu brány na platni kladnej elektródy. Ak sa opraví včas, sulfatácia sa dá zvrátiť, ale korózia je trvalá.

Olovenú kyselinu nie je možné nabíjať rýchlo a pri väčšine typov trvá úplné nabitie 14 až 16 hodín. Batéria musí byť vždy plne nabitá. Nízka kapacita batérie môže viesť k sulfatácii, ktorá môže poškodiť výkon batérie. Pridanie uhlíka do zápornej elektródy môže znížiť tento problém, ale môže tiež znížiť špecifickú energiu.

Zaslať požiadavku
Kontaktujte násak máte nejakú otázku

Môžete nás kontaktovať telefonicky, e-mailom alebo online formulárom nižšie. Náš špecialista vás bude čoskoro kontaktovať.

Kontaktujte teraz!