Fordele og ulemper ved Lead Acid Battery

Share

|

Opfundet af den franske læge Gaston Plante i 1859, bly syre var den første genopladelige batteri til kommerciel brug. I dag, oversvømmede blybatteri er der bruges i biler, trucks og store nødstrømsforsyning (UPS) systemer.

I midten af 1970'erne udviklede forskerne en vedligeholdelsesfri blybatteri, der kan fungere i enhver placering. Den flydende elektrolyt blev omdannet til fugtet separatorer og prøvelokalet var forseglet. Sikkerhedsventiler blev tilføjet for at gøre udluftning af gas under opladning og afladning.

Drevet af forskellige applikationer, to betegnelser af batterier opstået. De er de forseglede bly-syre (SLA), også kendt under navnet på Gelcell, og ventilen reguleres bly syre (VRLA). Teknisk set begge batterier er de samme. Ingen videnskabelig definition findes for, hvornår en SLA bliver en VRLA. (Ingeniører kan hævde, at ordet »forseglede bly-syre" er misvisende, fordi der ikke blybatteri kan være helt lukket. I det væsentlige er alle ventil reguleres.)

SLA har en typisk kapacitet række 0.2Ah til 30Ah og beføjelser bærbare og hjul applikationer. Typiske anvendelser er personlige UPS-enheder til PC backup, små nødbelysning enheder, ventilatorer til sundhedspleje patienter og kørestole. På grund af lave omkostninger, pålidelig service og minimal vedligeholdelse, SLA batteri er det foretrukne valg for biomedicinsk og sundhedspleje instrumenter på hospitaler og plejehjem.

Den VRLA Batteriet er almindeligvis anvendes til stationære applikationer. Deres kapacitet spænder fra 30Ah til flere tusinde Ah og findes i større UPS-systemer til el-backup. Typiske anvendelser mobiltelefon repeatere, kabel distributionscentre, Internet hubs og hjælpeprogrammer, samt power backup for banker, hospitaler, lufthavne og militære installationer.

I modsætning til de oversvømmede blybatteri, VRLA både SLA og er designet med en lav overspænding potentiale til at forbyde batteriet i at nå sit gas-genererende potentiale under opladning. Overskydende opladning vil medføre gasning og vand udtynding. Derfor SLA og VRLA kan aldrig blive opkrævet deres fulde potentiale.

Blandt moderne genopladelige batterier, bly-syre batteri familien har den laveste energitæthed. Med henblik på analyse, bruger vi ordet 'forseglede bly-syre "til at beskrive den bly-syre batterier til bærbare brug og» ventil reguleret bly syre' for stationære applikationer. På grund af vores fokus på bærbare batterier, fokuserer vi primært på SLA.

SLA er ikke omfattet af hukommelse. Forlader batteriet på float beregning for en længere tid ikke forårsager skader. Batteriets afgift tilbageholdelse er bedst blandt genopladelige batterier. Den NiCd selvstændige udledninger omkring 40 procent af sin oplagret energi i tre måneder, SLA selvstændige udledninger det samme beløb i et år. SLA er relativt billig at købe, men de operationelle omkostninger kan være dyrere end NiCd, hvis fulde cyklusser er nødvendige på en gentagen grundlag.

SLA egner sig ikke til hurtig opladning - typisk afgift gange er 8 til 16 timer. SLA skal altid opbevares i en opladet tilstand. Forlader batteriet i afladet tilstand forårsager sulfation, en tilstand, der gør batteriet vanskeligt, hvis ikke umuligt, at genoplade. Modsætning til NiCd, SLA ikke kan lide dybe cykling. En frigørende medfører ekstra belastning og hver tømning / opladningen frarøver batteri i en lille mængde kapacitet. Dette tab er meget lille, mens batteriet er i god funktionsdygtig stand, men bliver mere akut, når ydeevne falder til under 80 procent af sin nominelle kapacitet. Dette slid-down karakteristisk gælder også for andre batteri kemier i varierende grader. For at forhindre, at batteriet bliver understreget gennem gentagne dybe udladninger, større SLA batteri er en anbefalet. Afhængig af dybden af decharge og driftstemperatur, SLA giver fra 200 til 300 aflade / lade cykluser. Den primære årsag til den relativt korte liv er grid korrosion af positive elektrode, udtynding af aktive materiale og udvidelse af positive plader. Disse ændringer er mest udbredt ved højere temperaturer. Anvendelse opladninger / afladninger ikke forhindre eller vende den tendens.

Der er nogle metoder, der forbedrer ydeevnen og forlænger levetiden for SLA. Den optimale driftstemperatur for en VRLA batteri er 25 ° C (77 ° F). Som en tommelfingerregel, 8 ° C (15 ° F) temperaturstigning vil skære batteriets levetid i halvdelen. Hver VRLA at ville vare i 10 år ved 25 ° C ville kun være godt for 5 år når de opererer ved 33 ° C (95 ° F). Det samme batteri ville udholde lidt mere end et år ved en temperatur på 42 ° C (107 ° F).

Fordele og ulemper ved blybatterier

Fordele

Billig og enkel at fremstille - i form af omkostninger per watt timer, SLA er den billigste.

Ældre, pålidelige og velforståede teknologi - når de anvendes korrekt, SLA er holdbar og giver pålidelig service.

Lav selvafladning-the selvafladning er blandt de laveste i genopladelige batterysystems.

Lav vedligeholdelse - ingen hukommelse, ingen elektrolyt at udfylde. Stand til høje udledning satser.

Ulemper

Kan ikke blive gemt i en afladet tilstand.

Lavt energiindhold - dårlig vægt-til-energitæthed begrænser brugen til stationære og hjul applikationer.

Giver kun et begrænset antal fuldt afladninger - velegnet til standby applikationer, der kræver kun lejlighedsvis dyb udledninger.

Miljøskadelig - elektrolytten og blyindholdet kan forårsage skader på miljøet.

Transport restriktioner på oversvømmede bly syre - der er miljømæssige betænkeligheder ved udslip i tilfælde af en ulykke.

Termisk runaway kan forekomme med forkert opladning.

SLA har en relativt lav energitæthed sammenlignet med andre genopladelige batterier, hvilket gør det uegnet til håndholdte enheder, der kræver kompakt størrelse. Hertil kommer, ydeevne ved lave temperaturer er stærkt reduceret.

SLA er normeret til et 5-timer udledning eller 0.2C. Nogle batterier er også bedømt på en langsom 20 timer decharge. Længere afladningstider producere højere kapacitet behandlinger. SLA klarer sig godt på høj puls strøm. Under disse impulser, satser langt over udledning af 1C kan drages.

Med hensyn til bortskaffelse, SLA er mindre skadelig end den NiCd-batterier, men højt blyindhold gør SLA miljøskadelig. Halvfems procent af bly-syre-baserede batterier bliver genbrugt.

---