Warum sind Blei-Säure-Batterien nach mehr als hundert Jahren immer noch auf dem Markt? Warum liegt die Installationsrate von Blei-Säure-Batterien für Elektrofahrräder heute immer noch bei über 80%? In diesem Artikel erfahren Sie mehr über Blei-Säure-Batterien.
1. Blei-Säure-Batterie
Die Blei-Säure-Batterie wurde 1859 von dem französischen Physiker Gaston Plante erfunden und war die erste wiederaufladbare Batterie für den gewerblichen Einsatz. Die historische Blei-Säure-Batterie ist auch heute noch weit verbreitet.
Ihre Beliebtheit ist leicht zu verstehen: Blei-Säure-Batterien sind zuverlässig und preiswert pro Wattstunde, und nur wenige andere Batterien bieten die gleiche Menge an preiswertem, wiederverwertbarem Strom, so dass Blei-Säure-Batterien weithin in Autos, Golfwagen, Gabelstaplern, Schiffen und ups Energiespeicherung.
2. Zusammensetzung der Blei-Säure-Batterie
Blei-Säure-Batterien bestehen aus einer Gitterstruktur aus einer Bleilegierung. Da reines Blei zu weich ist, um sich selbst zu tragen, werden kleine Mengen anderer Metalle wie Antimon, Kalzium, Zinn und Selen hinzugefügt, um dem Blei eine größere mechanische Festigkeit zu verleihen und gleichzeitig seine elektrischen Eigenschaften zu verbessern. Diese Batterien werden oft als "Bleibatterien" bezeichnet. - Antimon"- und "Blei-Calcium"-Batterien.
Die Zugabe von Antimon und Zinn zu Blei-Antimon und Blei-Zinn-Batterien kann das Deep-Cycling verbessern, erhöht aber den Wasserverbrauch und den Neutralisierungsbedarf.
Kalzium kann zwar die Selbstentladung verringern, aber wenn die Blei-Kalzium-Platte der positiven Elektrode überladen wird, kommt es zu Nebenwirkungen durch Gitteroxidation. Daher werden in modernen Säuren für Blei-Säure-Batterien auch andere Dotierstoffe wie Selen, Kadmium, Zinn und Arsen verwendet, um den Gehalt an Antimon und Kalzium zu reduzieren und die Auswirkungen von Nebenwirkungen zu verringern.
3.säure für Bleisäurebatterie
Blei-Säure-Batterien haben ein höheres spezifisches Gewicht, sind aber bei tiefer Entladung nicht so langlebig wie Systeme auf Nickel- und Lithiumbasis. Da die vollständige Entladung eines Blei-Säure-Akkus eine Belastung darstellt, verliert der Akku mit jedem Entlade-/Ladezyklus dauerhaft eine kleine Menge an Kapazität. Wenn die Batterie in gutem Zustand ist, ist dieser Verlust minimal, aber sobald die Leistung auf die Hälfte der Nennkapazität sinkt, beschleunigt sich der Verfall. Diese Abnutzungseigenschaft gilt für alle Batterien in unterschiedlichem Ausmaß. Hier finden Sie weitere Informationen über Bleibatterie vs. Lithium-Ionen-Batterie.
4. Verschiedene Arten von Säure für Bleisäurebatterien
Blei-Säure-Batterien für Deep-Cycle-Anwendungen können je nach Entladetiefe 200 bis 300 Entlade-/Ladezyklen erreichen. Die Hauptgründe für die relativ kurze Zyklenlebensdauer sind Maschenkorrosion an der positiven Elektrode, die Erschöpfung des aktiven Materials und die Ausdehnung der positiven Platte; die Alterungserscheinungen werden beschleunigt, wenn die Betriebstemperatur steigt und hohe Entladeströme fließen.
Aufladen der Batterie dieses Typs ist einfach, es müssen nur die richtigen Spannungsgrenzen eingehalten werden. Die Wahl einer niedrigen Spannungsgrenze schützt die Batterie besser, führt aber zu einer schlechten Leistung und zu Sulfidbildung auf der negativen Platte. Die Begrenzung auf eine hohe Spannung verbessert die Batterieleistung, führt aber zu Gitterkorrosion an der positiven Platte. Die Sulfatierung kann durch rechtzeitige Reparaturen rückgängig gemacht werden, aber die Korrosion an der positiven Elektrode wird dauerhaft sein.
5. Merkmale der Säure für Bleibatterien
Blei-Säure-Batterien sind nicht für Schnellladungen geeignet, da eine Vollladung bei den meisten Batterietypen 14-16 Stunden dauert. Die Batterien müssen immer in vollgeladenem Zustand gelagert werden. Eine niedrige Batteriekapazität kann zur Sulfatierung der Batterie führen und die Leistung der Batterie verringern. Das Hinzufügen von Kohlenstoff zur negativen Elektrode kann dieses Problem reduzieren, verringert aber die spezifische Energie der Batterie.
Blei-Säure-Batterien haben eine mäßige Lebensdauer, werden durch Batteriewechsel nicht so stark beeinträchtigt wie Systeme auf Nickelbasis und haben die beste Ladeerhaltung unter den wiederaufladbaren Batterien. Nickel-Cadmium-Batterien verlieren innerhalb von drei Monaten etwa 40% ihrer gespeicherten Energie, während Blei-Säure-Batterien die gleiche Energie innerhalb eines Jahres beibehalten.
Gleichzeitig funktionieren Blei-Säure-Batterien gut bei niedrigen Temperaturen, und die Säure für Blei-Säure-Batterien ist den Lithium-Ionen-Batterien überlegen, wenn sie bei Minusgraden arbeiten. Nach Angaben der RWTH Aachen (2018) liegen die Kosten für Blei-Säure-Batterien mit Flüssigabsorber bei etwa $150 US-Dollar pro kWh, was eines der niedrigsten Kostenniveaus unter den Batterien ist.
6. Verschlossene Blei-Säure-Batterie
Die ersten verschlossenen Blei-Säure-Batterien kamen Mitte der 1970er Jahre auf den Markt, obwohl die Ingenieure der Meinung waren, dass der Begriff "verschlossene Blei-Säure-Batterie" eine falsche Bezeichnung sei, da keine Blei-Säure-Batterie vollständig verschlossen werden könne: Um die Gasbildung während des intensiven Ladens und schnellen Entladens zu kontrollieren, werden den verschlossenen Batterien Ventile hinzugefügt, so dass bei einem Druckanstieg die Gase freigesetzt werden.
Darüber hinaus ist der Elektrolyt einer verschlossenen Batterie nicht in einer Flüssigkeit, sondern in einem befeuchteten Separator getränkt. Ähnlich wie bei Systemen auf Nickel- und Lithiumbasis kann die verschlossene Batterie in jeder physikalischen Richtung ohne Säure für Bleisäure betrieben werden. Die Batterie ist nicht auslaufend.
7. Gel-Batterie
VRLA wird auch als Gel-Batterie bezeichnet, da sie ein Silica-Gel mit einem in einer Aufschlämmung suspendierten Elektrolyten enthält. Wenn sich Gas ansammelt und aufsteigt, dient das Ventil der VRLA als Entlüftung, um die Sicherheit der Batterie zu gewährleisten. Wir sollten jedoch versuchen, wiederholtes Entlüften zu vermeiden, da dies schließlich zum Austrocknen der Batteriekapazität führt.
Aufgrund des niedrigen Preises, des zuverlässigen Betriebs und der geringen Wartungskosten bleiben SLA die erste Wahl für die Gesundheitsversorgung in Krankenhäusern und Pflegeheimen. Größere VRLAs werden als Notstromaggregate für Mobilfunk-Relaistürme, Internet-Zentren, Banken, Krankenhäuser, Flughäfen und mehr eingesetzt.
8. Deep-Cycle-Batterien
Deep-Cycle-Batterien wie Lithium-Tiefzyklusbatterie sind für die kontinuierliche Stromversorgung von Rollstühlen, Golfwagen, Gabelstaplern usw. ausgelegt. Es wird eine möglichst hohe Kapazität und eine mäßig hohe Zyklenzahl angestrebt. Dies wird erreicht, indem die Bleiplatte dicker gemacht wird (siehe Abbildung unten).
Obwohl die Batterien für eine zyklische Entladung ausgelegt sind, kann eine vollständige Entladung dennoch eine Belastung für die Batterie darstellen, und die Anzahl der Zyklen hängt von der Entladetiefe (DoD) ab.
Die Leistung von Deep-Cycle-Batterien wird in Ah oder Minuten Laufzeit ausgedrückt und hat nichts mit der Säure bei Blei-Säure-Batterien zu tun. Die Kapazität wird in der Regel auf der Grundlage von 5 Stunden und 20 Stunden Entladung angegeben. Wenn Sie daran interessiert sind, finden Sie hier weitere Informationen über Bess Fertigungsunternehmen.
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