Uitgevonden door de Franse arts Gaston Plantéin 1859 was loodzuur de eerste oplaadbare batterij voor commercieel gebruik. Ondanks de hoge leeftijd wordt de leidende chemie nog steeds op grote schaal gebruikt. Er zijn goede redenen voor zijn populariteit; loodzuur is betrouwbaar en goedkoop op basis van de kosten per watt. Er zijn weinig andere batterijen die zo goedkoop bulkvermogen leveren als loodzuur, en dit maakt de batterij kosteneffectief voor auto's, golfwagens, vorkheftrucks, maritieme en ononderbroken stroomvoorzieningen (UPS).
De roosterstructuur van de loodzuuraccu is gemaakt van een loodlegering. Zuiver lood is te zacht en zou zichzelf niet ondersteunen, dus worden kleine hoeveelheden andere metalen toegevoegd om de mechanische sterkte te verkrijgen en de elektrische eigenschappen te verbeteren. De meest voorkomende additieven zijn antimoon, calcium, tin en selenium. Deze batterijen staan vaak bekend als ‘lood-antimoon’ en ‘loodcalcium’.
Het toevoegen van antimoon en tin verbetert de diepe cycli, maar dit verhoogt het waterverbruik en escaleert de noodzaak daartoegelijk maken. Calcium vermindert de zelfontlading, maar de positieve lood-calciumplaat heeft als neveneffect dat hij groeit als gevolg van roosteroxidatie bij overbelasting. Moderne loodzuurbatterijen maken ook gebruik van dopingmiddelen zoals selenium, cadmium, tin en arseen om het antimoon- en calciumgehalte te verlagen.
Loodzuur is zwaar en minder duurzaam dan op nikkel en lithium gebaseerde systemen bij deepcycle-processen. Een volledige ontlading veroorzaakt spanning en elke ontlaad-/laadcyclus berooft de accu permanent van een kleine hoeveelheid capaciteit. Dit verlies is klein zolang de batterij in goede staat verkeert, maar de vervaging neemt toe zodra de prestaties dalen tot de helft van de nominale capaciteit. Deze slijtage-eigenschap geldt voor alle accu's in verschillende mate.
Afhankelijk van de ontladingsdiepte biedt loodzuur voor deep-cycle-toepassingen 200 tot 300 ontladings-/laadcycli. De belangrijkste redenen voor de relatief korte levensduur zijn roostercorrosie op de positieve elektrode, uitputting van het actieve materiaal en uitzetting van de positieve platen. Dit verouderingsverschijnsel wordt versneld bij hogere bedrijfstemperaturen en bij het afnemen van hoge ontlaadstromen.
Het opladen van een loodzuuraccu is eenvoudig, maar de juiste spanningslimieten moeten in acht worden genomen. Als u een lage spanningslimiet kiest, wordt de batterij beschermd, maar dit levert slechte prestaties op en veroorzaakt een opeenhoping van sulfatering op de negatieve plaat. Een hoge spanningslimiet verbetert de prestaties, maar veroorzaakt roostercorrosie op de positieve plaat. Hoewel sulfatering kan worden teruggedraaid als er op tijd onderhoud wordt gepleegd, is corrosie permanent.
Loodzuur leent zich niet voor snel opladen en bij de meeste typen duurt het volledig opladen 14 tot 16 uur. De accu moet altijd volledig opgeladen worden opgeslagen. Een lage lading veroorzaakt sulfatering, een aandoening die de prestaties van de batterij berooft. Het toevoegen van koolstof aan de negatieve elektrode vermindert dit probleem, maar verlaagt de specifieke energie.
Loodzuur heeft een gemiddelde levensduur, maar is niet onderhevig aan geheugen, zoals systemen op nikkelbasis, en het ladingsbehoud is het beste bij oplaadbare batterijen. Terwijl NiCd in drie maanden ongeveer 40 procent van de opgeslagen energie verliest, ontlaadt loodzuur in een jaar tijd dezelfde hoeveelheid. De loodzuuraccu werkt goed bij lage temperaturen en is superieur aan lithium-ion bij gebruik bij temperaturen onder het vriespunt. Volgens RWTH, Aken, Duitsland (2018) bedragen de kosten van het overstroomde loodzuur ongeveer $ 150 per kWh, een van de laagste in batterijen.
Posttijd: 13-nov-2021