+36 30 339 27 40 liemzokft@gmail.com

Ólomsavas akkumulátorok

PbSO4

A savas ólomakkumulátorok voltak a legelső megoldások arra, hogy az elektromos energiát tárolni tudják.
A XIX. században felfedezték, ha elektrolittal érintkező ólomlapra villamosáram hat, az hosszabb ideig tárolni képes az energiát.
Az első, ma is használatos akkumulátort Gaston Planté francia fizikus találta fel 1859-ben, melyet később Kamill Faure tökéletesített 1881-ben. Akkorra már a felületmegnövelés miatt rácsos elrendezésű ólomlemezeket kezdtek alkalmazni, melyekre ólomvegyületeket juttatott, így nagy kapacitású töltőegységek keletkeztek.

Az ólomsavas akkumulátorokat alkalmazzák ma is a legszélesebb körben, a legtöbb felhasználási területen. A tipikus ólom-savas akkumulátorok közé tartoznak az indítóakkumulátorok kisebb méretű elektromos járművekben, és az olyan munkaakkumulátorok, melyeknek ciklikus feladatok kell ellátniuk – például műszakokhoz kötött targoncahasználat, éjszakai világítás a csónakban, de a szünetmentes tápegységekben is ezeket alkalmazzák. Ez a sokrétű felhasználási mód teszi a legkeresettebb energiatárolóvá.

Az ólomsavas akkumulátor működése

Rendkívül egyszerű: egy elektrolittal telített tárolóedénybe egy ólom- (anód) és egy ólom-dioxid- (katód) lapot mártunk, mely során elindul egy kémiai folyamat. Az elektrolit általában kénsav és annak vizes oldata. A két elektróda között mérhető feszültség keletkezik. Amikor zárjuk az áramkört, az ólomtól elektrolit-áramlás indul a fogyasztón át az ólom-dioxid irányába. Az anódon elektron-többlet keletkezik, a katódon elektron-hiány, de az ólom-szulfáttá alakulás közben ez kiegyenlítődik, miközben az elektrolit folyamatosan hígul.

a savas akkumulátor működése

A kénsav az elektrolit közegben ionos állapotban van jelen, és ionjaira esik szét:

H2SO4 → 2H++SO42-

Amikor az ólom és az ólom-dioxid az elektrolitba merül, a folyamat elindul, ólomszulfáttá alakul, és az ólom-dioxid oxigénje a kénsav hidrogénjével vízzé egyesül.

PbO2 + 4H+ + SO42- → PbSO4-2 + 2H2O

Kisüléskor a kémiai reakció a következő: az ólom- és az ólom-dioxid-lemez is ólom-szulfáttá alakul. Amikor a folyamat teljesen végbement, az akkumulátor „kisült” állapotba kerül, a kezdeti feszültségét elveszíti.

Pb + 2H2SO4 + PbO2 → PbSO4 + 2H2O + PbSO4

Az áramkör megszakításával, vagy valamelyik anyag elfogyásával a folyamat lelassul, majd megáll.

Mind a kisütést, mind a töltést kizárólag a gyártó által előírt értékig szabad alkalmazni, különben az akkumulátor károsodását okozza. Egy savas ólomakkumulátor a folyamatos korrózió miatt általában 200-400 teljes töltés-kisütés ciklust tud elviselni (típustól függően). Minél jobban emeljük a töltés-kisütés mértékét, és a hőmérsékletet, annál hamarabb elkezd veszíteni a kapacitásából, eleinte csak kis mértékben, majd egyre gyorsabban. Munka akkumulátorok esetében, ahol folyamatos terhelésre van szükség, jelentősen meghosszabbíthatjuk az akkumulátor élettartamát azzal, ha 100 %-os kapaciásfelhasználás helyett állandóan 30-40 %-ot veszünk igénybe (a felső harmadból).
Mivel alacsony a belső ellenállása, kicsi a különbség a töltési és kisütési feszültség között. Ezt használják ki az indító akkumulátorok (autók esetében), ugyanis a hirtelen nagy leadás után működés közben is tölthetőek károsodás nélkül.

TAB cella - 2 V 480 Ah

Akkumulátor cellák

Az ólomsavas akkumulátor celláinak névleges feszültsége 2 V. Ezeket a cellákat sorba rendezve egy autónál 6 db-ra van szükség (12 V), míg az ipari akkumulátoroknál többféle feszültség létezik: 24 V, 48 V, 72 V, 80 V (96 V).
A kapacitásnak megfelelő mennyiségű cellát helyeznek egy készülékbe.

charger

Az ólomakkumulátor töltése

A három lépcsős karakterisztika, melyet mindig szükséges betartani!

    • Állandó áramú szakasz (CC- Constant Current)
    • Állandó feszültségű szakasz (CV – Constant Voltage)
    • Csepptöltés (Float Charge)

Az első fázisban az áramerősség általában a kapacitás 10 %-a. Ennek alkalmazása addig tart, míg az akkumulátor celláinak feszültségi foka el nem éri a 100 %-ot, az akkumulátor teljesítménye pedig a 80 %-ot (bulk charging). Ezután korlátozni kell a feszültséget, nehogy megugorjon a töltőáram. Ezért lép életbe a második szakasz, a kímélő töltés, ahol állandó feszültség mellett a töltőáram folyamatosan csökken, míg az akkumulátor töltöttségi szintje a maximum nem lesz. Végül a harmadik szakaszban csak csepptöltés történik, mikor is szinten tartjuk az akksi feszültségét.

A savas ólomakkumulátor felhasználásának előnyei

TAB indító akkumulátor 12V 80Ah c100

Ugyan már több korszerűbb megoldást is kitaláltak, mégis töretlen a savas akkumulátorok felhasználása. Ennek számos oka van, melyeket most megpróbálunk összeszedni:

N

Olcsó előállítási költség az egyszerű alkatrészek miatt

N

Magas ár / érték arány, mert a magas kapacitás eléréséhez alacsony beszerzési ár társul

N

Indító akkumulátor esetében magas teljesítmény

N

A szélsőséges használatot jól bírja (mely fokozható is)

N

A lemerülés utolsó pillanatáig dolgozik

N

Szinte önkisülés-mentes

Alkalmazásának hátrányai

TAB trakciós akkumulátor

Mivel nem a legmodernebb technológia, használata során sajnos hátrányokkal is számolni kell:

$

Környezetszennyező az alkotóelemei miatt (de teljes mértékben újrahasznosítható)

$

Hosszú feltöltési idő (100 %-ra)

$

Mindenképpen feltöltött állapotban kell tárolni (így akár 6 hónapig is elrakható, veszteség nélkül)

$

Viszonylag kevés életciklus (a Li-ion akkumulátorhoz képest)

$

Karbantartást igényel – erre a munkára szakember szükséges

A LIEMZO Magyarország Kft. által forgalmazott sztenderd ólom-savas ipari akkumulátorok típusait az alábbiakban soroljuk föl.

standard savas akkumulátor diagram

DIN szabványos trakciós akkumulátorok

Az európai IEC szabványok alapján lettek megtervezve, szigorú feltételek és méretek betartása mellett. Meg vannak határozva többek között az összetevők és a biztonsági előírások is.
Az elektrolitsűrűség 30 °C-on 1,29 ± 0,01 kg / l, a súlyeltérés ± 5 %.
A kétpólusú akkumulátorok 7-10 celláig elérhetőek, a négypólusúak pedig egyedileg rendelhetőek.

DIN-S standard savas ólomakkumulátorok

Szintén az IEC szabványok alapján készülnek. Emelt kapacitásúak, esetükben a hegesztett cellák 8-12 darabszámig 4 pólusúak, míg a csavarozott cellák szintén.

British Standard akkumulátorok

A brit szabványokat a BSI Group dolgozta ki, az Egyesült Királyságban előírtak szerint. A BS akkumulátorok is ezeknek a szabványoknak felenek meg. A 9-11 cellás készülékek csak négypólusú változatban kaphatóak a TAB-nál.

Csökkentett gondozású PzRM „vízmentes” akkumulátorok

A bevált savas akkumulátorok cellakialakítását csőlemezekkel és egy beállított töltési móddal kombinálják, mely hosszabb vizezési időszakokat eredményez.
További információ a PzRM akkumulátorokról: itt.

EUW Elektrolit keringetés

Egy kiegészítő rendszer, mely bármely ólom-savas akkumulátorhoz hozzárendelhető. Egy kompresszor a csőhálózaton keresztül levegőt juttat a cellákba, ezáltal a kénsav gyorsabban keveredik, elkerülhető általa a jellemző elektrolit-rétegeződés. Ez azoknak nyújthat segítséget, akik a targoncát az optimálisnál gyakrabban próbálják rövid ideig tölteni, így a gép sosem éri el a teljes feltöltődést.
Több előnyhöz juttat az EUW-rendszer:

        • Megnöveli az akkumulátor élettartamát
        • 30 %-kal csökken a töltési idő
        • Kevesebb desztillált vízre lesz szükség
        • A karbantartás is kevesebb munkát igényel

Amennyiben munka akkumulátorához szeretne elektrolit-keringetést, vagy más akkumulátor-regenerálási lehetőséget, keresse fel cégünket, és kérje egyedi ajánlatunkat!

A TAB trakciós akkumulátorainak listáját itt találja meg: https://www.tab.si/products/tab-din/

Ha további információra van szüksége az ólom-savas akkumulátorokkal kapcsolatban, a LIEMZO Kft. áll rendelkezésére!

Kapcsolat

Központunk

1239 Budapest, Ócsai út 1-3.

Hívjon minket!

Írjon nekünk!