Liczba wyświetleń:0 Autor:Edytuj tę stronę Wysłany: 2024-07-18 Źródło:Ta strona
Akumulatory kwasowo-ołowiowe, wynalezione po raz pierwszy przez Gastona Planté w 1859 r., pozostają podstawowym elementem zastosowań energetycznych ze względu na ich niezawodność i opłacalność.Są one szczególnie cenione za zdolność do ekonomicznego i wydajnego dostarczania energii masowej.
Akumulator kwasowo-ołowiowy to rodzaj akumulatora, który wykorzystuje reakcję chemiczną pomiędzy płytkami ołowiowymi a kwasem siarkowym w celu wytworzenia energii.Baterie te występują w dwóch głównych typach:
Zalany (mokry): Tradycyjny styl, w którym elektrolit swobodnie przepływa wokół płytek ołowianych.
Uszczelnione (VRLA): akumulatory te obejmują akumulatory żelowe i absorpcyjne z matą szklaną (AGM), które nie wymagają konserwacji i można je stosować w różnych orientacjach.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe działają poprzez następujące główne działania:
Proces wyładowania: Przekształcenie energii chemicznej w energię elektryczną w wyniku reakcji dwutlenku ołowiu i ołowiu z kwasem siarkowym.
Proces ładowania: Odwrócenie procesu rozładowania w celu przywrócenia naładowania akumulatora.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe są wykonane z wytrzymałej siatki ze stopu ołowiu, wzmocnionej dodatkami takimi jak antymon i wapń, aby poprawić wytrzymałość i wydajność.
Typowe cechy wydajności obejmują:
Napięcie: Standardowe akumulatory samochodowe mają napięcie 12 woltów.
Pojemność: różni się w zależności od zastosowania, w przypadku typowych akumulatorów samochodowych około 48 amperogodzin.
Wskaźnik samorozładowania: około 5% miesięcznie.
Tolerancja temperatury: Efektywnie działa w temperaturach od -20°C do 50°C, ale optymalnie w temperaturze pokojowej.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe są niezbędne w wielu zastosowaniach:
Motoryzacja: Używana do uruchamiania, oświetlenia i zapłonu w pojazdach.
Systemy energii odnawialnej: zintegrowane z systemami energii słonecznej i wiatrowej do magazynowania nadmiaru energii.
Telekomunikacja: Zapewnienie zasilania rezerwowego dla infrastruktury telekomunikacyjnej.
Zastosowania morskie: Zasilanie łodzi i innych pojazdów morskich.
Sieci energetyczne: Pomoc w wyrównywaniu obciążenia i zarządzaniu energią w sieciach elektrycznych.
Systemy awaryjne: krytyczne dla oświetlenia awaryjnego i sprzętu bezpieczeństwa.
Pojazdy rekreacyjne: zasilanie pojazdów kempingowych i kabin poza siecią.
Transport materiałów: Stosowany w wózkach widłowych, sprzęcie magazynowym i innych pojazdach przemysłowych.
Instalacje zdalne: źródło zasilania dla odwiertów ropy i gazu, zdalne wieże komunikacyjne i pomoce nawigacyjne.
Koszt: około 150 dolarów za kWh, co czyni go ekonomicznym w wielu zastosowaniach.
Niezawodność: Znane ze swojej solidności i niezawodności w różnorodnych zastosowaniach.
Waga: ogólnie ciężkie, co czyni je mniej idealnymi do zastosowań przenośnych.
Ochrona środowiska: Wykonane z ołowiu i kwasu, wymagające ostrożnej utylizacji i recyklingu.
Kluczowe praktyki konserwacji obejmują:
Regularne ładowanie: niezbędne do utrzymania akumulatora w optymalnym stanie.
Zarządzanie temperaturą: Najlepiej przechowywać i eksploatować w kontrolowanych temperaturach, aby wydłużyć żywotność.
| Funkcja | Akumulatory kwasowo-ołowiowe | Baterie litowo-jonowe |
|---|---|---|
| Gęstość energii | Niski: Zapewnia mniej watogodzin na kilogram.Masywny i cięższy. | Wysoki: Oferuje więcej watogodzin na kilogram.Kompaktowy i lekki. |
| Koszt | Generalnie tańsze, około 150 dolarów za kWh.Ekonomiczne w przypadku przechowywania masowego. | Droższe, od 200 do 500 dolarów za kWh, ale malejące wraz z postępem technologii. |
| Cykl życiowy | Krótszy cykl życia, zazwyczaj 200-1000 cykli w zależności od użytkowania. | Wyższa żywotność cykliczna, zdolna do kilku tysięcy cykli. |
| Prędkość ładowania | Wolniejsze, pełne naładowanie wymaga kilku godzin. | Szybszy, można naładować do 80% w zaledwie 30 minut. |
| Wpływ środowiska | Zawiera toksyczny ołów, wymaga ostrożnej utylizacji;recykling jest niezbędny, ale dobrze zarządzany. | Wyzwania związane z wydobyciem i recyklingiem, ale bez toksycznego ołowiu.Wymaga skomplikowanych procesów recyklingu. |
| Konserwacja | Wymaga regularnej konserwacji, szczególnie w przypadku typów zalanych (podlewania). | Niskie koszty utrzymania, generalnie nie jest wymagana regularna konserwacja poza właściwym użytkowaniem. |
| Czułość temperaturowa | Dobrze radzi sobie w szerszym zakresie temperatur.Wrażliwy na ekstremalne zimno i ciepło. | Wrażliwy na ekstremalne temperatury, zwłaszcza na ciepło, które może mieć wpływ na wydajność. |
| Bezpieczeństwo | Ogólnie bezpieczny, ale stwarza ryzyko związane z emisją kwasu siarkowego i gazów. | Ryzyko ucieczki termicznej i pożarów w przypadku uszkodzenia lub niewłaściwego zarządzania. |
| Napięcie | Zwykle 2 wolty na ogniwo.Standardowe akumulatory 12 V powszechnie stosowane w samochodach. | Większa elastyczność napięcia, zwykle waha się od 3,6 do 3,7 wolta na ogniwo. |
| Aplikacje | Idealny do zastosowań stacjonarnych, zasilania awaryjnego i pojazdów. | Najlepiej nadaje się do przenośnych urządzeń elektronicznych, pojazdów elektrycznych i zastosowań wymagających dużej energii. |
Innowacje stale zwiększają wydajność i wpływ akumulatorów kwasowo-ołowiowych na środowisko.Pozostają kluczową częścią krajobrazu magazynowania energii, szczególnie w zastosowaniach, w których najważniejszy jest koszt i niezawodność.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe odgrywają kluczową rolę w postępie technologicznym od ponad wieku.W miarę zbliżania się do bardziej zrównoważonych rozwiązań energetycznych zrozumienie i optymalizacja tych akumulatorów będzie miała kluczowe znaczenie dla utrzymania ich roli w globalnych strategiach energetycznych.
