Ответ - ДА. Свинцово-кислотный - это самая старая из существующих аккумуляторных батарей. Свинцово-кислотная батарея, изобретенная французским врачом Гастоном Планте в 1859 году, стала первой аккумуляторной батареей для коммерческого использования. 150 лет спустя у нас все еще нет рентабельных альтернатив автомобилям, инвалидным коляскам, скутерам, тележкам для гольфа и системам ИБП. Свинцово-кислотные батареи сохранили свою долю рынка в приложениях, где новые химические составы батарей были бы слишком дорогими.
Свинцово-кислотный не поддается быстрой зарядке. Обычно время зарядки составляет от 8 до 16 часов. Периодическая полностью насыщенная зарядка необходима для предотвращения сульфатации, и аккумулятор всегда должен храниться в заряженном состоянии. Оставление аккумулятора в разряженном состоянии вызывает сульфатирование, и перезарядка может оказаться невозможной.

Очень важно найти идеальный предел напряжения заряда. Высокое напряжение (выше 2,40 В / элемент) обеспечивает хорошую производительность батареи, но сокращает срок службы из-за коррозии сетки на положительной пластине. Низкий предел напряжения может привести к сульфатированию отрицательной пластины. Если оставить аккумулятор на плавающей зарядке в течение длительного времени, это не приведет к повреждению.

Свинцово-кислотный не любит глубоких циклов. Полная разрядка вызывает дополнительную нагрузку, и каждый цикл сокращает срок службы батареи. Эта характеристика износа в той или иной степени применима и к батареям другого химического состава. Чтобы аккумулятор не подвергался стрессу из-за повторяющейся глубокой разрядки, рекомендуется использовать аккумулятор большей емкости. Свинцово-кислотная система стоит недорого, но эксплуатационные расходы могут быть выше, чем у системы на основе никеля, если требуются повторяющиеся полные циклы.

В зависимости от глубины разряда и рабочей температуры герметичный свинцово-кислотный герметик обеспечивает от 200 до 300 циклов разряд / заряд. Основная причина относительно короткого срока службы - коррозия сетки положительного электрода, истощение активного материала и расширение положительных пластин. Эти изменения наиболее распространены при более высоких рабочих температурах. Езда на велосипеде не предотвращает и не обращает вспять тенденции.

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет одну из самых низких плотностей энергии, что делает его непригодным для портативных устройств. Кроме того, производительность при низких температурах оставляет желать лучшего. Саморазряд составляет около 40% в год, это один из лучших показателей для аккумуляторов. Для сравнения, никель-кадмиевый саморазряд израсходует это количество за три месяца. Высокое содержание свинца делает свинцово-кислотный продукт экологически вредным.

Толщина плиты

Срок службы свинцово-кислотного аккумулятора можно частично измерить толщиной положительных пластин. Чем толще пластины, тем дольше будет срок службы. Во время зарядки и разрядки свинец на пластинах постепенно разъедается, и осадок падает на дно. Вес батареи является хорошим показателем содержания свинца и ожидаемого срока службы. 

Пластины автомобильных стартерных аккумуляторов имеют толщину около 0,040 дюйма (1 мм), в то время как у типичных аккумуляторов для гольф-карт толщина пластин составляет 0,07-0,11 дюйма (1,8-2,8 мм). Батареи для вилочных погрузчиков могут иметь пластины, которые превышают 0,250 дюйма (6 мм). В большинстве промышленных затопленных аккумуляторов глубокого цикла используются пластины из свинца и сурьмы. Это увеличивает срок службы пластин, но увеличивает газообразование и потери воды.

Герметичный свинцово-кислотный

В середине 1970-х годов исследователи разработали необслуживаемую свинцово-кислотную батарею, которая может работать в любом положении. Жидкий электролит загустевает во влажные сепараторы, и корпус герметично закрывается. Предохранительные клапаны позволяют выпускать воздух во время зарядки, разрядки и изменения атмосферного давления.

В связи с различными потребностями рынка возникли две свинцово-кислотные системы: небольшая герметичная свинцово-кислотная (SLA), также известная под торговой маркой Gelcell, и более крупная свинцово-кислотная, регулируемая клапаном (VRLA). Обе батареи похожи. Инженеры могут возразить, что слово «герметичный свинцово-кислотный» употребляется неправильно, потому что ни одна аккумуляторная батарея не может быть полностью герметичной. 

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, SLA и VRLA спроектированы с низким потенциалом перенапряжения, чтобы не дать аккумулятору достичь своего газогенерирующего потенциала во время зарядки, поскольку избыточная зарядка может вызвать выделение газа и истощение воды. Следовательно, эти батареи никогда не могут быть полностью заряжены. Чтобы уменьшить время высыхания, в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах вместо свинцово-сурьмянисто-свинцовых аккумуляторов используется свинцово-кальциевый сплав.

Оптимальная рабочая температура для свинцово-кислотного аккумулятора составляет 25 * C (77 * F). Повышенная температура сокращает продолжительность жизни. Ориентировочно каждые 8 ​​° C (15 ° F) повышения температуры сокращают срок службы батареи вдвое. VRLA, который будет работать в течение 10 лет при 25 ° C (77 ° F), будет работать только в течение 5 лет при 33 ° C (92 ° F). Та же самая батарея перестала бы работать через 2,5 года, если бы ее содержали при постоянной температуре пустыни 41 ° C (106 ° F).


Рисунок 1:  Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор рассчитан на 5-часовой (0,2) и 20-часовой (0,05 ° C) разряд. Более длительное время разряда дает более высокие показания емкости из-за меньших потерь. Свинцово-кислотный хорошо работает при высоких токах нагрузки.

Батареи с абсорбированным стекломатным покрытием (AGM)

AGM - это герметичный свинцово-кислотный герметик нового типа, в котором между пластинами используются маты из абсорбированного стекла. Он герметичен, не требует обслуживания, а пластины жестко закреплены, чтобы выдерживать сильные удары и вибрацию. Почти все батареи AGM являются рекомбинантными, что означает, что они могут рекомбинировать 99% кислорода и водорода. Воды почти нет, потери.

Напряжения зарядки такие же, как и у других свинцово-кислотных аккумуляторов. Даже в условиях серьезной перезарядки выбросы водорода ниже 4%, установленных для самолетов и закрытых помещений. Низкий саморазряд 1-3% в месяц позволяет долго хранить перед подзарядкой. AGM стоит вдвое больше, чем затопленная версия той же емкости. Из-за долговечности в немецких высокопроизводительных автомобилях используются аккумуляторы AGM вместо залитых.

Преимущества

  • Недорого и просто в изготовлении. 
  • Зрелая, надежная и хорошо изученная технология - при правильном использовании свинцово-кислотная кислота долговечна и обеспечивает надежную службу.
  • Саморазряд - один из самых низких среди аккумуляторных систем.
  • Способен к высокой скорости разряда.

Ограничения

  • Низкая плотность энергии - плохое соотношение веса и энергии ограничивает использование в стационарных и колесных установках.
  • Нельзя хранить в разряженном состоянии - напряжение элемента не должно опускаться ниже 2,10 В.
  • Допускает лишь ограниченное количество полных циклов разряда - хорошо подходит для приложений в режиме ожидания, требующих лишь периодических глубоких разрядов.
  • Содержание свинца и электролита делают аккумулятор экологически небезопасным. 
  • Ограничения на транспортировку затопленной свинцовой кислоты - утечка вызывает экологические проблемы.
  • При неправильной зарядке может произойти тепловой пробой.