프랑스 의사가 발명한 가스통 플란테1859년에 납산은 상업용으로 사용되는 최초의 충전용 배터리였습니다. 오랜 세월이 지났음에도 불구하고 납 화학은 오늘날에도 계속해서 널리 사용되고 있습니다. 인기에는 다 이유가 있습니다. 납산은 와트당 비용을 기준으로 신뢰할 수 있고 저렴합니다. 납산만큼 저렴하게 대량 전력을 공급하는 다른 배터리는 거의 없으며, 이로 인해 자동차, 골프카, 지게차, 해양 및 무정전 전원 공급 장치(UPS)에 배터리가 비용 효율적으로 사용됩니다.
납축전지의 그리드 구조는 납합금으로 만들어집니다. 순수 납은 너무 무르고 스스로를 지탱하지 못하기 때문에 기계적 강도를 얻고 전기적 특성을 향상시키기 위해 소량의 다른 금속을 첨가합니다. 가장 일반적인 첨가물은 안티몬, 칼슘, 주석, 셀레늄입니다. 이러한 배터리는 종종 "납-안티몬" 및 "납칼슘"으로 알려져 있습니다.
안티몬과 주석을 첨가하면 딥 사이클링이 향상되지만 이로 인해 물 소비가 증가하고 이에 대한 필요성이 커집니다.같게 하다. 칼슘은 자가 방전을 감소시키지만, 양극 납-칼슘 판은 과충전 시 그리드 산화로 인해 성장하는 부작용이 있습니다. 최신 납축전지는 안티몬과 칼슘 함량을 낮추기 위해 셀레늄, 카드뮴, 주석, 비소와 같은 도핑제를 사용합니다.
납산은 무겁고 딥사이클 시 니켈 및 리튬 기반 시스템보다 내구성이 떨어집니다. 완전 방전은 변형을 일으키고 각 방전/충전 주기는 배터리의 작은 용량을 영구적으로 빼앗아갑니다. 이러한 손실은 배터리가 양호한 작동 상태에 있는 동안에는 작지만 성능이 공칭 용량의 절반으로 떨어지면 페이딩이 증가합니다. 이러한 마모 특성은 모든 배터리에 다양한 수준으로 적용됩니다.
방전 깊이에 따라 심주기 애플리케이션용 납산은 200~300회의 방전/충전 주기를 제공합니다. 상대적으로 짧은 사이클 수명의 주된 이유는 양극의 그리드 부식, 활성 물질의 고갈 및 양극판의 팽창입니다. 이러한 노화 현상은 작동 온도가 상승하고 방전 전류가 높을 때 가속화됩니다.
납축 배터리를 충전하는 것은 간단하지만 올바른 전압 제한을 준수해야 합니다. 낮은 전압 제한을 선택하면 배터리를 보호할 수 있지만 이로 인해 성능이 저하되고 음극판에 황산염이 축적됩니다. 높은 전압 제한은 성능을 향상시키지만 양극판에 그리드 부식을 형성합니다. 제때에 정비하면 황산화는 되돌릴 수 있지만 부식은 영구적입니다.
납산은 고속 충전에 적합하지 않으며 대부분의 유형에서 완전 충전에 14~16시간이 걸립니다. 배터리는 항상 완충된 상태로 보관해야 합니다. 충전량이 부족하면 황산염이 발생하여 배터리 성능이 저하됩니다. 음극에 탄소를 추가하면 이 문제가 줄어들지만 이로 인해 비에너지가 낮아집니다.
납산은 수명이 적당하지만 니켈 기반 시스템처럼 메모리에 영향을 받지 않으며 충전 유지율이 충전식 배터리 중에서 가장 좋습니다. NiCd는 3개월 안에 저장된 에너지의 약 40%를 잃는 반면, 납산은 1년 안에 같은 양을 자가 방전합니다. 납축 배터리는 추운 온도에서 잘 작동하며 영하의 조건에서 작동할 때 리튬 이온 배터리보다 우수합니다. 독일 아헨 소재 RWTH(2018)에 따르면 침수된 납산의 비용은 kWh당 약 150달러로 배터리 중 가장 낮은 비용 중 하나입니다.
게시 시간: 2021년 11월 13일