Wynaleziony przez francuskiego lekarza Gastona Plantéw 1859 roku pierwszym akumulatorem do użytku komercyjnego był kwas ołowiowy. Pomimo zaawansowanego wieku ołów jest nadal w powszechnym użyciu. Istnieją dobre powody jego popularności; Kwas ołowiowy jest niezawodny i niedrogi w przeliczeniu na koszt wata. Niewiele jest innych akumulatorów, które dostarczają energię masową tak tanio, jak kwasowo-ołowiowe, co sprawia, że akumulatory te są opłacalne w przypadku samochodów, samochodów golfowych, wózków widłowych, zasilaczy morskich i zasilaczy UPS.
Struktura siatki akumulatora kwasowo-ołowiowego wykonana jest ze stopu ołowiu. Czysty ołów jest zbyt miękki i nie utrzymywałby się sam, dlatego dodaje się niewielkie ilości innych metali, aby uzyskać wytrzymałość mechaniczną i poprawić właściwości elektryczne. Najpopularniejszymi dodatkami są antymon, wapń, cyna i selen. Baterie te są często nazywane „ołowiowo-antymonowymi” i „ołowiowo-wapniowymi”.
Dodanie antymonu i cyny poprawia głębokie cykle, ale zwiększa zużycie wody i nasila taką potrzebęwyrównać. Wapń zmniejsza samorozładowanie, ale dodatnia płyta ołowiowo-wapniowa ma efekt uboczny w postaci wzrostu z powodu utleniania siatki podczas nadmiernego ładowania. Nowoczesne akumulatory kwasowo-ołowiowe wykorzystują również środki domieszkujące, takie jak selen, kadm, cyna i arsen, aby obniżyć zawartość antymonu i wapnia.
Kwas ołowiowy jest ciężki i mniej trwały niż systemy na bazie niklu i litu przy głębokich cyklach. Pełne rozładowanie powoduje obciążenie, a każdy cykl rozładowania/ładowania trwale pozbawia akumulator niewielkiej ilości pojemności. Strata ta jest niewielka, gdy akumulator jest w dobrym stanie, ale zanikanie zwiększa się, gdy wydajność spada do połowy pojemności nominalnej. Ta charakterystyka zużycia dotyczy wszystkich akumulatorów w różnym stopniu.
W zależności od głębokości rozładowania kwas ołowiowy do zastosowań o głębokich cyklach zapewnia od 200 do 300 cykli rozładowania/ładowania. Głównymi przyczynami stosunkowo krótkiego cyklu życia są korozja siatki na elektrodzie dodatniej, wyczerpywanie się materiału aktywnego i rozszerzanie się płytek dodatnich. To zjawisko starzenia ulega przyspieszeniu w podwyższonych temperaturach roboczych i przy pobieraniu wysokich prądów wyładowczych.
Ładowanie akumulatora kwasowo-ołowiowego jest proste, należy jednak przestrzegać odpowiednich wartości granicznych napięcia. Wybór niskiego limitu napięcia chroni akumulator, ale powoduje to słabą wydajność i powoduje gromadzenie się zasiarczenia na płycie ujemnej. Wysokie napięcie graniczne poprawia wydajność, ale powoduje korozję siatki na płycie dodatniej. Chociaż zasiarczenie można odwrócić, jeśli serwis zostanie wykonany w odpowiednim czasie, korozja jest trwała.
Kwas ołowiowy nie nadaje się do szybkiego ładowania i w przypadku większości typów pełne ładowanie trwa 14–16 godzin. Akumulator należy zawsze przechowywać w stanie pełnego naładowania. Niski poziom naładowania powoduje zasiarczenie, czyli stan pogarszający wydajność akumulatora. Dodanie węgla do elektrody ujemnej zmniejsza ten problem, ale obniża to energię właściwą.
Kwas ołowiowy ma umiarkowaną żywotność, ale nie podlega pamięci, jak systemy na bazie niklu, a utrzymywanie ładunku jest najlepsze wśród akumulatorów. Podczas gdy NiCd traci około 40 procent zmagazynowanej energii w ciągu trzech miesięcy, kwas ołowiowy rozładowuje się w tej samej ilości w ciągu jednego roku. Akumulator kwasowo-ołowiowy działa dobrze w niskich temperaturach i jest lepszy od litowo-jonowego podczas pracy w ujemnych temperaturach. Według RWTH, Aachen, Niemcy (2018) koszt zalanego kwasu ołowiowego wynosi około 150 dolarów za kWh i jest jednym z najniższych w przypadku akumulatorów.
Czas publikacji: 13 listopada 2021 r