Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются на сегодняшний день наиболее дешевыми и практичными для нужд электротранспорта. Несмотря на длительную (более полутора веков) историю существования до сих пор появляются интересные решения на базе свинцово-кислотной технологии.

В этом разделе книги описывается информация о сущесвующих на сегодняшний день реалий в мире свинцово-кислотных аккумуляторов.

Ваша оценка: Нет Рейтинг: 4.5 (6 голоса)

История свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретен в 1859 году французским врачом Гастоном Планте. Из-за примитивной конструкции пластин и сепаратора (пластины из листового свинца, обернутые в полотняный сепаратор, скрученые в спираль, опускались в 10% раствор серной кислоты) отличались низкой емкостью. Также для увеличения емкости аккумулятора его требовалось многократно "тренировать" зарядом-разрядом, для получения достаточного количества окислов свинца на пластинах.

Далее конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов неоднократно совершенствовалась за счет изменения структуры пластин и сепаратора.

В 1880 году была предложена технология изготовления намазных электродов (на пластины наносились окислы свинца), в связи с этим значительно повысилась емкость аккумуляторов и отпала необходимость в "тренировочных" циклах для аккумуляторов.

В 1881 году было предложено использовать в качестве электродов намазную решетку, позволивщую увеличить прочность и долговечность электродов. В этом же году была изобретена технология производства электродов из сплава свинца и сурьмы.

С 1890 года свинцово-кислотные батареи стали выпускаться в промышленных масштабах.

В 1957 году были изобретены батареи с гелеобразным электролитом, не требующие ухода.

В 1970х годах в промышленности появились также герметизированные батареи, в которых электролит был адсорбирован на сепараторе.

В 1980х появились электроды из сплава свинца с кальцием для улучшения прочности электрода при снижении его веса.

В 1990х годах технология свинцово-кислотных аккумуляторов получила очередной толчок в виде изобретения аккумуляторных батарей с биполярными электродами. В настоящее время уже существуют технологии массового производства таких аккумуляторных батарей, однако массового выхода на рынок биполярных АКБ еще не произошло.

Несмотря на давность и отработанность технологии, свинцово-кислотные аккумуляторы все еще имеют перспективы для улучшения своих характеристик. Существующие реалии делают проверенную веками технологию жизнеспособной даже в условиях жесткой конкуренции с аккумуляторами более молодых систем.

Ваша оценка: Нет Рейтинг: 3.5 (6 голоса)

Преимущества и недостатки тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов

Как и у любой технологии, применение тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим основные черты применения тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов для того, чтобы со знанием дела согласиться или отказаться от применения таких аккумуляторов в своих проектах.

Плюсы использования тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов:

  • Широкая распространенность технологии - такие батареи достаточно легко купить за приемлемые деньги (где-то в районе 1000-1500 USD за 8КВт*ч аккумуляторную батарею), и этот параметр часто перевешивает все минусы свинцово-кислотных аккумуляторов
  • Низкий саморазряд батареи - в 5-8 раз меньше, чем у никель-кадмиевых батарей
  • Хорошая переносимость мощностных нагрузок
  • Относительная дружественность к окружающей среде - вторичная переработка свинцово-кислотных аккумуляторов хорошо отработана

    Минусы использования тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов:

  • Низкая плотность энергии в аккумуляторе, в связи с чем вес батареи выше, чем у большинства других батарей
  • Проблема толерантности к глубокому разряду - при разряде свыше 80% резко снижается продолжительность жизни батареи. Рекомендуемые 60% разряда (при которых достигается до 1500 цилов разряда-заряда) еще больше усиливают проблему низкой плотности энергии.
  • Проблема обслуживания для вентилируемых батарей - требуется постоянный контроль уровня электролита раз в неделю, зарядка в специальном хорошо проветриваемом помещении
  • При заряде теряется до 30% затраченной электроэнергии
  • Нельзя оставлять сильно разряженную батарею на морозе
  • Трудно прогнозировать выход из строя аккумулятора
  • При больших токах разряда стоит проблема неполной одномоментной отдачи заряда батареей
  • Ваша оценка: Нет Рейтинг: 3.9 (20 голоса)