Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μπαταριών μολύβδου οξέος

Share

|

Εφευρέθηκε από το γαλλικό γιατρό Gaston Plante το 1859, μολύβδου οξέος ήταν η πρώτη επαναφορτιζόμενη μπαταρία για εμπορική χρήση. Σήμερα, η πλημμυρισμένη μπαταρία μολύβδου οξέος χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, ανυψωτικά μηχανήματα και τα μεγάλα αδιάλειπτης παροχής ισχύος (UPS), συστημάτων.

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια χωρίς συντήρηση μπαταριών μολύβδου οξέος, το οποίο θα μπορούσε να λειτουργήσει σε οποιαδήποτε θέση. Το υγρό ηλεκτρολύτη μετατράπηκε σε υγραίνεται διαχωριστικά και ο θάλαμος ήταν σφραγισμένο. Οι βαλβίδες ασφαλείας προστέθηκαν να επιτρέψουν τον εξαερισμό του φυσικού αερίου κατά τη διάρκεια της φόρτισης και αποφόρτισης.

Οδηγούνται από ποικίλες εφαρμογές, δύο ονομασιών μπαταρίες προέκυψε. Αυτοί είναι οι σφραγισμένες μολύβδου οξέος (SLA), επίσης γνωστό με την εμπορική ονομασία του Gelcell, και η βαλβίδα ρυθμιζόμενη μολύβδου οξέος (VRLA). Από τεχνική άποψη, οι δύο μπαταρίες είναι τα ίδια. Δεν υπάρχει επιστημονικός ορισμός ως προς το πότε ένα SLA γίνεται VRLA. (Μηχανικοί μπορούν να ισχυρίζονται ότι σφραγισμένες μολύβδου οξέος του «λέξη» είναι ψευδεπίγραφος γιατί δεν μπαταρία μολύβδου οξέος μπορεί να είναι εντελώς σφραγισμένο. Στην ουσία, όλα ρυθμίζονται βαλβίδα.)

Η SLA έχει ένα τυπικό φάσμα ισχύος 0.2Ah να 30Ah και τις εξουσίες φορητό και τροχοφόρα εφαρμογές. Τυπικές χρήσεις είναι προσωπικές μονάδες UPS για backup / Υ, οι μικρές μονάδες φωτισμού ασφαλείας, ανεμιστήρες για τους ασθενείς υγειονομική περίθαλψη και αναπηρικές καρέκλες. Λόγω του χαμηλού κόστους, αξιόπιστες υπηρεσίες και ελάχιστες απαιτήσεις συντήρησης, η μπαταρία SLA είναι η προτιμώμενη επιλογή για τη βιοϊατρική και τα μέσα υγειονομικής περίθαλψης σε νοσοκομεία και γηροκομεία.

Η μπαταρία VRLA χρησιμοποιείται γενικά για σταθερές εφαρμογές. ικανοτήτων τους κυμαίνονται από 30Ah σε πολλές χιλιάδες Αχ και βρίσκονται σε μεγαλύτερα συστήματα UPS για την εφεδρική ισχύ. Τυπικές χρήσεις είναι κινητό τηλέφωνο αναμεταδοτών, τα κέντρα διανομής καλωδιακής, κόμβους Internet και επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, καθώς και εφεδρική δύναμη για τις τράπεζες, νοσοκομεία, αεροδρόμια και στρατιωτικές εγκαταστάσεις.

Σε αντίθεση με την πλημμύρισαν μπαταρία μολύβδου οξέος, τόσο το SLA και VRLA είναι σχεδιασμένα με χαμηλή υπέρταση μπορεί να απαγορεύσει την μπαταρία από την επίτευξη του δυναμικού της με φυσικό αέριο που παράγουν κατά τη διάρκεια της επιβάρυνσης. Περίσσεια τελών θα προκαλέσει αεριοποίηση και εξάντληση του νερού. Κατά συνέπεια, το SLA και VRLA δεν μπορεί ποτέ να επιβαρύνουν το δυναμικό τους πλήρως.

Μεταξύ των σύγχρονων επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, το προβάδισμα οικογένεια μπαταρία οξέος έχει τη χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα. Για τους σκοπούς της ανάλυσης, χρησιμοποιούμε τον όρο «σφραγισμένα μολύβδου οξέος» για να περιγράψει την μπαταρίες μολύβδου οξέος για φορητή χρήση και «βαλβίδα ρυθμιζόμενη μολύβδου οξέος» για σταθερές εφαρμογές. Λόγω της προσοχής μας στις φορητές ηλεκτρικές στήλες, θα επικεντρωθεί κυρίως στην SLA.

Το SLA δεν υπόκειται σε μνήμη. Αν αφήσετε την μπαταρία με χρέωση float για ένα παρατεταμένο χρονικό διάστημα δεν προκαλεί βλάβη. μπαταρίας επιβάρυνση Η διατήρηση είναι το καλύτερο μεταξύ των επαναφορτιζόμενων μπαταριών. NiCd ότι η αυτο-απόρριψη περίπου το 40 τοις εκατό της ενέργειάς της αποθηκεύεται σε τρεις μήνες, το SLA αυτο-απορρίψεις το ίδιο ποσό σε ένα χρόνο. Η SLA είναι σχετικά ανέξοδο να αγοράσει, αλλά το λειτουργικό κόστος μπορεί να είναι πιο ακριβό από το NiCd εάν οι κύκλοι πλήρους απαιτούνται σε επαναλαμβανόμενη βάση.

Η SLA δεν προσφέρεται για γρήγορη φόρτιση - τυπική χρέωση χρόνοι είναι 8 έως 16 ώρες. Το SLA πρέπει πάντα να αποθηκεύονται σε μια φορτισμένη κατάσταση. Αν αφήσετε την μπαταρία σε αποφορτιστεί προκαλεί αυλάκωση κατάσταση, μια κατάσταση που καθιστά την μπαταρία δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να το φορτίσετε. Σε αντίθεση με τις NiCd, το SLA δεν συμπαθεί τη βαθιά του ποδηλάτου. Μια πλήρης απαλλαγή προκαλεί επιπλέον πίεση και κάθε εκκένωση / κύκλο χρέωση στερεί την μπαταρία του ένα μικρό ποσό της δυναμικότητας. Η απώλεια αυτή είναι πολύ μικρή, ενώ η μπαταρία είναι σε καλή κατάσταση λειτουργίας, αλλά γίνεται πιο έντονο όταν η απόδοση πέφτει κάτω από το 80 τοις εκατό της χωρητικότητάς της ονομαστικής. Η φθορά αυτή προς τα κάτω χαρακτηριστικό ισχύει και για άλλες χημείες μπαταρίας σε διάφορους βαθμούς. Για να αποτρέψετε την μπαταρία από το να τονίσει μέσω επαναληπτικών βαθιά απαλλαγής, μια μεγαλύτερη μπαταρία SLA συνιστάται. Ανάλογα με το βάθος της απόρριψης και της θερμοκρασίας λειτουργίας, το SLA προσφέρει 200 έως 300 απαλλαγή / κύκλους χρέωση. Ο πρωταρχικός λόγος για τη ζωή της με σχετική κύκλου είναι τόσο σύντομο πλέγμα διάβρωση του θετικού ηλεκτροδίου, μείωση του ενεργού υλικού και η επέκταση των θετικών πλακών. Αυτές οι αλλαγές είναι πιο συνηθισμένες σε υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας. Η εφαρμογή φόρτισης / αποφόρτισης δεν εμποδίζει ή να αντιστρέψει την τάση.

Υπάρχουν κάποιες μέθοδοι που βελτιώνουν την απόδοση και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του SLA. Η βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας για μια μπαταρία VRLA είναι 25 ° C (77 ° F). Κατά κανόνα, κάθε 8 ° C (15 ° F), άνοδος της θερμοκρασίας θα μειώσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας στο μισό. VRLA ότι θα διαρκέσει για 10 χρόνια στους 25 ° C θα είναι μόνο καλό για 5 χρόνια, εάν λειτουργεί σε 33 ° C (95 ° F). Η ίδια μπαταρία θα αντέξει λίγο περισσότερο από ένα έτος σε θερμοκρασία 42 ° C (107 ° F).

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μπαταριών μολύβδου οξέος

Πλεονεκτήματα

Ανέξοδη και απλή στην κατασκευή - σε όρους κόστους ανά watt ώρες, το SLA είναι το λιγότερο ακριβό.

Ώριμη, αξιόπιστες και εύκολα κατανοητά τεχνολογία - όταν χρησιμοποιείται σωστά, το SLA είναι ανθεκτικό και παρέχει αξιόπιστες υπηρεσίες.

Χαμηλή αυτοεκφόρτιση-the-απαλλαγή ποσοστού αυτο είναι από τα χαμηλότερα στην επαναφορτιζόμενη batterysystems.

Χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης - δεν υπάρχει μνήμη? Δεν ηλεκτρολυτών να συμπληρώσετε. Ικανότητα υψηλά ποσοστά απόρριψης.

Μειονεκτήματα

Δεν μπορεί να αποθηκευτεί σε μια κατάσταση που απορρίπτονται.

Χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα - φτωχών σε ενέργεια πυκνότητα ορίων βάρους χρήση ακίνητες και τροχοφόρα εφαρμογές.

Επιτρέπει μόνο σε περιορισμένο αριθμό πλήρους αποφόρτισης - κατάλληλη για την κατάσταση αναμονής εφαρμογές που απαιτούν μόνο περιστασιακή βαθιά απορρίψεις.

Εχθρικών προς το περιβάλλον - τον ηλεκτρολύτη και η περιεκτικότητα σε μόλυβδο μπορεί να προκαλέσει περιβαλλοντικές ζημίες.

Μεταφορές περιορισμούς στις πλημμυρίσει μολύβδου οξέος - υπάρχουν ανησυχίες σχετικά με το περιβάλλον διαφυγή σε περίπτωση ατυχήματος.

Θερμική δραπέτης μπορεί να συμβεί με την εσφαλμένη χρέωσης.

Η SLA έχει σχετικά χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα σε σχέση με άλλες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, καθιστώντας το ακατάλληλο για συσκευές χειρός που απαιτούν συμπαγές μέγεθος. Επιπλέον, οι επιδόσεις σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι πολύ μειωμένη.

Το SLA εκτιμάται σε 5 ώρες την απαλλαγή ή 0.2C. μπαταρίες είναι Μερικά ακόμη βαθμολογηθεί με αργούς 20 απαλλαγή ώρα. Πλέον φορές την απαλλαγή παράγουν υψηλότερη αναγνώσεις ικανότητας. Η SLA έχει καλή απόδοση σε υψηλά ρεύματα παλμό. Κατά τη διάρκεια αυτών όσπρια, τα ποσοστά χορήγησης απαλλαγής κατά πολύ των 1C μπορούν να εξαχθούν.

Από την άποψη της διάθεσης, το SLA είναι λιγότερο επιβλαβές από τη μπαταρία NiCd, αλλά η υψηλή περιεκτικότητα μολύβδου κάνει το SLA εχθρικό για το περιβάλλον. Ενενήντα τοις εκατό του μολύβδου οξέος με βάση τις ηλεκτρικές στήλες είναι να ανακυκλωθεί.

---