Izmislio francuski lekar Gaston Planté1859. godine, olovna kiselina je bila prva punjiva baterija za komercijalnu upotrebu. Uprkos poodmakloj starosti, hemija olova i danas je u širokoj upotrebi. Postoje dobri razlozi za njegovu popularnost; olovna kiselina je pouzdana i jeftina na bazi cijene po vatu. Postoji nekoliko drugih baterija koje isporučuju skupnu energiju jednako jeftino kao olovna kiselina, a to čini bateriju isplativom za automobile, automobile za golf, viljuškare, brodske i neprekidne izvore napajanja (UPS).
Mrežna struktura olovne baterije napravljena je od legure olova. Čisto olovo je previše mekano i ne podržava samo sebe, pa se dodaju male količine drugih metala da bi se dobila mehanička čvrstoća i poboljšala električna svojstva. Najčešći aditivi su antimon, kalcijum, kalaj i selen. Ove baterije su često poznate kao "olovno-antimon" i "olovno-kalcijum".
Dodavanje antimona i kalaja poboljšava duboki ciklus, ali to povećava potrošnju vode i eskalira potrebu zaizjednačiti. Kalcijum smanjuje samopražnjenje, ali pozitivna olovo-kalcijum ploča ima nuspojavu rasta zbog oksidacije mreže kada je prenapunjena. Moderne olovne baterije također koriste doping agense kao što su selen, kadmijum, kalaj i arsen za smanjenje sadržaja antimona i kalcija.
Olovna kiselina je teška i manje je izdržljiva od sistema na bazi nikla i litijuma kada se duboko ciklusira. Potpuno pražnjenje uzrokuje naprezanje i svaki ciklus pražnjenja/punjenja trajno oduzima mali kapacitet baterije. Ovaj gubitak je mali dok je baterija u dobrom radnom stanju, ali se bledenje povećava kada performanse padnu na polovinu nominalnog kapaciteta. Ova karakteristika habanja se odnosi na sve baterije u različitim stepenima.
U zavisnosti od dubine pražnjenja, olovna kiselina za aplikacije dubokog ciklusa obezbeđuje 200 do 300 ciklusa pražnjenja/punjenja. Primarni razlozi njegovog relativno kratkog vijeka trajanja su korozija mreže na pozitivnoj elektrodi, iscrpljivanje aktivnog materijala i širenje pozitivnih ploča. Ovaj fenomen starenja se ubrzava na povišenim radnim temperaturama i pri povlačenju velikih struja pražnjenja.
Punjenje olovne baterije je jednostavno, ali se moraju poštovati ispravna ograničenja napona. Odabir granice niskog napona štiti bateriju, ali to dovodi do loših performansi i uzrokuje nakupljanje sulfata na negativnoj ploči. Granica visokog napona poboljšava performanse, ali stvara koroziju mreže na pozitivnoj ploči. Dok se sulfatizacija može poništiti ako se servisira na vrijeme, korozija je trajna.
Olovna kiselina nije podložna brzom punjenju i kod većine tipova, potpuno punjenje traje 14-16 sati. Baterija se uvijek mora skladištiti u potpuno napunjenom stanju. Niska napunjenost uzrokuje sulfatizaciju, stanje koje oduzima performanse baterije. Dodavanje ugljenika na negativnu elektrodu smanjuje ovaj problem, ali to smanjuje specifičnu energiju.
Olovna kiselina ima umeren životni vek, ali nije podložna memoriji kao sistemi na bazi nikla, a zadržavanje punjenja najbolje je među punjivim baterijama. Dok NiCd gubi otprilike 40 posto svoje uskladištene energije za tri mjeseca, olovna kiselina se samopražnjenja isto toliko u jednoj godini. Olovna baterija radi dobro na niskim temperaturama i superiornija je od litijum-jonske kada radi u uslovima ispod nule. Prema RWTH, Aachen, Njemačka (2018.), cijena poplavljene olovne kiseline iznosi oko 150 dolara po kWh, što je jedna od najnižih u baterijama.
Vrijeme objave: 13.11.2021