Fördelar och nackdelar med blybatteri

Share

|

Uppfunnits av den franska läkaren Gaston Plante 1859, bly-syra var det första uppladdningsbara batteriet för kommersiellt bruk. Idag översvämmade blybatteri är den som används i bilar, truckar och stora avbrottsfri kraft (UPS) system.

Under mitten av 1970-talet utvecklade forskarna ett underhållsfritt syra batteri bly, vilket kan i varje läge. Den flytande elektrolyt förvandlades till fuktade separatorer och kammaren var förseglade. Säkerhetsventiler har lagts för att möjliggöra avluftning av gas under laddning och urladdning.

Driven av olika sätt uppstod två beteckningar av batterier. De är slutna blybatterier (SLA), även känd under varumärket av Gelcell och ventilreglerade blybatterier (VRLA). Tekniskt sett båda batterierna är desamma. Ingen vetenskaplig definition finns för när en SLA blir en VRLA. (Ingenjörer kan hävda att ordet "slutet bly-syra" är en felaktig benämning, eftersom ingen blyackumulator kan vara helt slutna. I huvudsak är alla ventilreglerade.)

SLA har en kapacitet rad 0.2Ah till 30Ah och befogenheter bärbara och hjul tillämpningar. Typiska användningsområden är personlig UPS-enheter för PC backup, små nödbelysning enheter, fläktar för vård patienterna hälsa och rullstolar. På grund av låg kostnad, pålitlig service och minimalt underhållsbehov, SLA batteri är det självklara valet för biomedicinsk och vård instrument hälsa på sjukhus och ålderdomshem.

Den VRLA Batteriet är vanligtvis används för stationära tillämpningar. Deras kapacitet sträcker sig från 30Ah till flera tusen Ah och finns i större UPS-system för kraft backup. Typiska användningsområden är mobiltelefonen repeatrar, kabel distributionscentraler, hubbar Internet och verktyg, samt makt backup för banker, sjukhus, flygplatser och militära anläggningar.

Till skillnad från de översvämmade blybatteri, både SLA och VRLA är konstruerade med en låg överspänning potential att förbjuda batteriet från att nå sin gas-genererande potential under laddning. Överskjutande avgifter skulle orsaka gasning och vatten förbrukning. Därför SLA och VRLA kan aldrig tas ut till sin fulla potential.

Bland moderna uppladdningsbara batterier, blybatteri familj har den lägsta energitäthet. För analysen använder vi begreppet "slutet bly-syra" för att beskriva blybatterier för portabelt bruk och "ventilreglerade bly-syra" för stationära tillämpningar. På grund av vår satsning på bärbara batterier, vi fokuserar huvudsakligen på SLA.

SLA är inte föremål för minnet. Om du lämnar batteriet på underhållsladdning under en längre tid orsakar inte skada. Batteriets avgift innehålls är bäst bland uppladdningsbara batterier. De NiCd egna utsläpp cirka 40 procent av lagrad energi i tre månader, SLA egna utsläpp lika mycket i ett år. SLA är relativt billigt att köpa, men driftskostnaderna kan vara dyrare än NiCd om hela omgångar kan krävas på en återkommande basis.

SLA inte lämpar sig för snabb laddning - typiska laddtider är 8 till 16 timmar. SLA måste alltid förvaras i ett uppladdat tillstånd. Om du lämnar batteriet i urladdat tillstånd orsakar sulfatering, ett tillstånd som gör att batteriet svårt om inte omöjligt, att ladda. Skillnad från NiCd, SLA gillar inte djupa cykling. En fullständig utsläpp orsakar extra belastning och varje tömning / laddningscykel berövar batteriet på en liten mängd kapacitet. Denna förlust är mycket liten medan batteriet är i gott skick, men blir mer akut när prestanda sjunker under 80 procent av dess nominella kapacitet. Detta slitage-down karakteristiska gäller även för andra batteri kemiska sammansättningar i varierande grad. För att förhindra att batteriet inte kan betonas genom återkommande djupurladdning, större SLA batteri är ett rekommenderas. Beroende på urladdning och arbetstemperatur, SLA ger 200 till 300 urladdning / laddningscykler. Den främsta orsaken till att den relativt korta livslängd som är rutnät korrosion av den positiva elektroden, uttunning av aktivt material och utvidgning av den positiva plattan. Dessa förändringar är vanligast vid högre driftstemperatur. Tillämpa laddnings / urladdningscykler hindrar inte eller vända trenden.

Det finns några metoder som förbättrar prestanda och förlänger livslängden på SLA. Den optimala temperaturen för en VRLA batteri är 25 ° C (77 ° F). Som en tumregel, varje 8 ° C (15 ° F) ökning av temperaturen kommer att minska batteriets livslängd i halv. VRLA som skulle pågå i 10 år vid 25 ° C skulle bara vara bra för fem år om de brukas på 33 ° C (95 ° F). Samma batteri skulle utstå lite mer än ett år vid en temperatur av 42 ° C (107 ° F).

Fördelar och nackdelar med blybatterier

Fördelar

Billig och enkel att tillverka - i termer av kostnad per watt timmar, SLA är det billigaste.

Mogen, pålitlig och väl förstått teknik - när den används på rätt sätt, SLA är hållbara och ger pålitlig service.

Låg självurladdning-det själv-tömningshastighet är bland de lägsta i laddningsbara batterysystems.

Lågt underhållsbehov - inget minne, ingen elektrolyt att fylla. Klarar höga utsläpp priser.

Nackdelar

Kan inte lagras i urladdat tillstånd.

Lågt energiinnehåll - dålig vikt-till-energitäthet begränsar användningen till stationära och hjul applikationer.

Tillåter endast ett begränsat antal fullt urladdningscykler - väl lämpad för standby-tillämpningar som kräver endast enstaka djupa urladdningar.

Miljöovänligt - elektrolyten och blyhalten kan skada miljön.

Transport restriktioner för översvämmade bly-syra - det finns miljöproblem när det gäller spill vid en olycka.

Termisk förrymd kan inträffa med felaktig uppladdning.

SLA har en relativt låg energitäthet jämfört med andra uppladdningsbara batterier, vilket gör den olämplig för handhållna enheter som kräver kompakta storlek. Dessutom prestanda vid låga temperaturer är mycket beskuren.

SLA har en effekt på en 5-timmars urladdning eller 0.2C. Vissa batterier är även en effekt på en långsam 20 timmars urladdning. Längre ansvarsfrihet gånger ger högre kapacitet avläsningar. SLA presterar bra på hög puls ström. Under dessa baljväxter, ansvarsfrihet priser långt över 1C kan dras.

När det gäller omhändertagande, SLA är mindre skadlig än NiCd-batterier men hög blyhalt gör SLA miljövänliga. Nittio procent av bly-syra-baserade batterier återvinns.

---