Lyijyakut olivat varhaisimmat ladattavat akut, miten ne toimivat?

Dec 19, 2023

Jätä viesti

Lyijyakku, joka tunnetaan myös nimellä lyijyakku, on akkutyyppi, jonka elektrodit on valmistettu pääasiassa lyijystä ja elektrolyytti rikkihappoliuoksesta. Se on yleensä jaettu kahteen tyyppiin: avoimen tyypin akut ja venttiiliohjatut akut. Edellinen vaatii säännöllistä hapon ruiskutushuoltoa, kun taas jälkimmäinen on huoltovapaa akku.

Lyijyakut ovat ranskalaisen fyysikon Gaston Planten vuonna 1859 keksimiä varhaisia ​​ladattavia akkuja. Vaikka sillä on erittäin alhainen energia/painosuhde ja alhainen energia/tilavuussuhde, sen kyky tuottaa suuria akkuvirtoja tarkoittaa, että akussa on suhteellisen suuri teho/painosuhde. Nämä ominaisuudet ja alhainen hinta tekevät niistä houkuttelevia käytettäväksi moottoriajoneuvoissa, jotta ne tarjoavat moottoreiden käynnistämiseen tarvittavan suuren virran.

Vaikka lyijykemia on kypsynyt, sitä käytetään edelleen laajalti. Sen suosioon on riittävästi syitä. Lyijyhappo on luotettava ja edullinen wattikohtaisen hinnan perusteella. Lähes mikään muu akku ei pysty tuottamaan suurta tehoa yhtä halvalla kuin lyijyhappo, joten se on kustannustehokas autoissa, golfkärryissä, trukeissa, laivoissa ja UPS-laitteissa.

Lyijyakkujen verkkorakenne on valmistettu lyijy-seoksesta. Puhdas lyijy on liian pehmeää kannattamaan itseään, joten siihen lisättiin pieni määrä muita metalleja mekaanisen lujuuden saavuttamiseksi ja sähköisen suorituskyvyn parantamiseksi. Yleisimmät lisäaineet ovat antimoni, kalsium, tina ja seleeni. Näitä akkuja kutsutaan yleisesti "lyijyantimoniksi" ja "lyijykalsiumiksi".

Antimonin ja tinan lisääminen voi parantaa syväkiertoa, mutta tämä lisää veden kulutusta ja tasapainon tarvetta. Kalsium voi vähentää itsepurkausta, mutta lyijykalsiumlevyillä voi olla kasvusivuvaikutuksia ylilatauksen aikana tapahtuvan hilahapettumisen vuoksi. Nykyaikaisissa lyijyakuissa käytetään myös dopingaineita, kuten seleeniä, kadmiumia, tinaa ja arseenia, vähentämään antimoni- ja kalsiumpitoisuutta.

Syväpyöräilyn aikana lyijyhappo on raskaampaa kuin nikkeli- ja litiumpohjaiset järjestelmät ja sen kestävyys on huonompi. Täydellinen purkautuminen johtaa rasitukseen, ja jokainen purkaus-/latausjakso poistaa akusta pysyvästi pienen määrän latausta. Kun akku on hyvässä toimintakunnossa, häviö on minimaalinen, mutta kun suorituskyky putoaa puoleen nimelliskapasiteetista, häipyminen lisääntyy. Tämä kulumisominaisuus koskee kaikkia akkuja eriasteisesti.

Purkaussyvyyden mukaan syväsyklisovelluksissa käytettävä lyijyhappo voi tarjota 200-300 purkamis-/latausjaksoa. Tärkeimmät syyt sen suhteellisen lyhyeen käyttöikään ovat positiivisen elektrodin hilakorroosio, aktiivisten materiaalien loppuminen ja positiivisen elektrodilevyn laajeneminen. Korkeammissa käyttölämpötiloissa ja suuria purkausvirtoja vedettäessä tämä ikääntymisilmiö kiihtyy.

Lyijyakkujen lataaminen on yksinkertaista, mutta oikeita jänniterajoja on noudatettava. Matalajänniterajan valitseminen voi peittää akun, mutta se voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja sulfaatin kerääntymiseen negatiiviseen elektrodilevyyn. Korkean jännitteen rajoitus voi parantaa suorituskykyä, mutta se muodostaa hilakorroosiota positiiviseen elektrodilevyyn. Jos korjataan ajoissa, sulfatoituminen voidaan kääntää, mutta korroosio on pysyvää.

Lyijyhappoa ei voi ladata nopeasti, ja useimmilla tyypeillä kestää 14–16 tuntia latautua täyteen. Akun on aina oltava täyteen ladattu. Alhainen akun varaus voi johtaa sulfatoitumiseen, mikä voi vahingoittaa akun suorituskykyä. Hiilen lisääminen negatiiviseen elektrodiin voi vähentää tätä ongelmaa, mutta se voi myös alentaa ominaisenergiaa.

Lähetä kysely
Ota yhteyttäjos on kysyttävää

Voit ottaa meihin yhteyttä joko puhelimitse, sähköpostitse tai alla olevalla verkkolomakkeella. Asiantuntijamme ottaa sinuun yhteyttä pian.

Ota yhteyttä nyt!