È stata inventata dal medico francese Gaston Planté in 1859, acido del piombo la prima batteria rechargeable per uso commerciale. Oggi, la batteria acida sommersa del piombo è utilizzata in automobili, nei forklifts e nei grandi sistemi uninterruptible del gruppo di alimentazione (UPS).
Durante i metà di anni 70, i ricercatori hanno sviluppato una batteria acida del piombo maintenance-free, in grado di funzionare in tutta la posizione. L'elettrolito liquido è stato trasformato nei separatori inumiditi e la recinzione è stata sigillata. Le valvole di sicurezza sono state aggiunte per permettere il venting del gas durante la carica e lo scarico.
Guidato dalle applicazioni varie, due indicazioni delle batterie sono emerso. Sono l'acido sigillato del piombo (SLA), anche conosciuto sotto la marca di Gelcell e l'acido regolato valvola del piombo (VRLA). Tecnicamente, entrambe le batterie sono le stesse. Nessuna definizione scientifica esiste quanto a quando uno SLA si transforma in in un VRLA. (assistenti tecnici possono sostenere che l'acido ‘sigillato parola del piombo’ è un misnomer perché nessuna batteria acida del piombo non può completamente essere sigillata. Essenzialmente, tutte sono valvola regolata.)
Lo SLA ha una gamma tipica di capienza di 0.2Ah a 30Ah ed alimentazioni portatili ed applicazioni fatte rotare. Gli usi tipici sono unità personali dell'UPS per il sostegno del pc, piccole unità di illuminazione di soccorso, ventilatori per i pazienti di sanità e sedie a rotelle. A causa di basso costo, di servizio credibile e delle richieste di manutenzione minime, la batteria di SLA è la scelta preferita per gli strumenti e biomedica di sanità in ospedali e nelle sedi di pensione.
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La batteria di VRLA è utilizzata generalmente per le applicazioni stazionarie. La loro capienza varia da 30Ah a parecchio mille amperore ed è trovata nei più grandi sistemi dell'UPS per il sostegno di alimentazione. Gli usi tipici sono ripetitori del telefono mobile, centri di distribuzione del cavo, mozzi e programmi di utilità del Internet, così come il sostegno di alimentazione per la banca, ospedali, aeroporti ed installazioni militari.
Diverso della batteria acida sommersa del piombo, sia gli SLA che VRLA sono progettati con un potenziale basso di sovratensione proibire la batteria dal raggiungere il relativo potenziale digenerazione durante la carica. Caricarsi di eccesso causerebbe il fornire di gas e lo svuotamento dell'acqua. Di conseguenza, lo SLA ed il VRLA possono non essere caricati mai alla loro piena capacità.
Fra le batterie rechargeable moderne, la famiglia acida della batteria del piombo ha la densità di energia più bassa. A scopo di analisi, usiamo il termine ‘acido sigillato del piombo’ per descrivere le batterie acide del piombo per uso portatile e ‘l'acido regolato valvola del piombo’ per le applicazioni stazionarie. A causa del nostro fuoco sulle batterie portatili, mettiamo a fuoco pricipalmente sullo SLA.
Lo SLA non è conforme alla memoria. _ lasci batteria galleggiante carica per un prolung tempo non caus danno. Il ritegno’della carica della batteria s è la cosa migliore fra le batterie rechargeable. Considerando che il NiCd auto-scarica circa 40 per cento della relativa energia memorizzata in tre mesi, lo SLA auto-scarica la stessa quantità durante un anno. Lo SLA è relativamente economico comprare ma le spese di funzionamento possono essere più costose del NiCd se i cicli completi sono richiesti su una base ripetuta.
Lo SLA non si presta alla carica che tipica — caricantesi veloce i tempi sono di 8 - 16 ore. Lo SLA deve essere immagazzinato sempre in caricato dichiara. Lasciando la batteria in uno stato scaricato induce il sulfation, uno stato che rende la batteria difficile, se non impossibile, per ricaricare. Diverso del NiCd, lo SLA non gradisce in profondità ciclare. Uno scarico completo causa lo sforzo supplementare ed ogni ciclo di discharge/charge ruba la batteria di piccola quantità di capienza. Questa perdita è molto piccola mentre la batteria è nella buona condizione di gestione, ma diventa più acuta una volta le gocce di prestazioni inferiore a 80 per cento della relativa capienza nominale. Questo porti -giù la caratteristica inoltre si applica ad altre chimiche della batteria nei gradi di variazione. Per impedire la batteria la sollecitazione con scarico profondo ripetuto, una più grande batteria di SLA è suggerita. Secondo la profondità di scarico e della temperatura di funzionamento, lo SLA fornisce 200 - 300 cicli di discharge/charge. Il motivo principale per la relativa vita relativamente corta del ciclo è corrosione di griglia dell'elettrodo positivo, dello svuotamento del materiale attivo e dell'espansione delle piastre positive. Questi cambiamenti sono più prevalenti alle più alte temperature di funzionamento. L'applicazione dei cicli di charge/discharge non impedisce o non inverte la tendenza.
Ci sono alcuni metodi che migliorano le prestazioni e prolungano la durata dello SLA. La temperatura di funzionamento ottimale per una batteria di VRLA è 25°C (77°F). In generale, ogni aumento 8°C (15°F) nella temperatura taglierà la durata di batteria a metà. VRLA che durare 10 anni a 25°C sarebbe soltanto buono per 5 anni se funzionato a 33°C (95°F). La stessa batteria resisterebbe a un poco più di un anno ad una temperatura di 42°C (107°F).
Vantaggi e svantaggi delle batterie dell'acido del piombo
Vantaggi
Economico e semplice produrre — in termini di costo alle ore di watt, lo SLA è il più minimo il costoso.
La tecnologia matura, certa e bene-capita — una volta usata correttamente, lo SLA è durevole e fornisce il servizio credibile.
L'autoscarica bassa —il tasso di autoscarica è fra il più basso nei batterysystems rechargeable.
Richieste di manutenzione basse — nessuna memoria; nessun elettrolito da riempirsi. Capace di alti tassi di scarico.
Svantaggi
Non può essere immagazzinato in uno stato scaricato.
Povero uso di limiti — di densità di peso-$$$-ENERGIA di densità bassa di energia alle applicazioni stazionarie e fatte rotare.
Permette soltanto un numero limitato di cicli completi di scarico — adatti bene per le applicazioni standby che richiedono soltanto gli scariche profondi occasionali.
In condizioni ambientali unfriendly — l'elettrolito ed il tenore in piombo possono causare danni ambientali.
Le limitazioni del trasporto sull'acido sommerso del piombo — là sono preoccupazioni ambientali per quanto riguarda versamento nel caso di un incidente.
L'instabilità termica può accadere con caricarsi improprio.
Lo SLA ha una densità relativamente bassa di energia rispetto ad altre batterie rechargeable, rendente la inadatta per i dispositivi tenuti in mano che richiedono il formato compatto. In più, le prestazioni alle temperature insufficienti notevolmente sono ridotte.
Lo SLA è rated ad uno scarico di cinque ore o alcune batterie 0.2C. sono persino rated ad uno scarico lento di 20 ore. I tempi maggiori di scarico producono le letture di capacità elevata. Lo SLA effettua bene sulle alte correnti di impulso. Durante questi impulsi, lo scarico valuta ben oltre 1C può essere disegnato.
In termini di eliminazione, lo SLA è meno nocivo che la batteria di NiCd ma le alte marche del tenore in piombo lo SLA in condizioni ambientali unfriendly. Novanta per cento delle batterie a base d'acido del cavo stanno riciclandi.
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