Ако търсите надежден и рентабилен начин за съхраняване на енергия във вашия дом или бизнес, може да помислите за оловно-киселинни батерии. Оловно-киселинните батерии бяха първата акумулаторна батерия в света. Те захранват автомобили, мотоциклети, лодки и други превозни средства от 1859 г. Те също се използват често в системи за резервно захранване, слънчеви системи и други приложения, които изискват съхранение на енергия.
Как работят оловно-киселинните батерии
Оловно-киселинната батерия работи чрез химическа реакция, протичаща между оловните пластини и електролита от сярна киселина. Преди да разберем как работи, трябва да разберем структурата му.
Типичната оловно-киселинна батерия се състои от три основни компонента:
- Оловни плочи: Тези пластини са направени от олово (Pb) и са отговорни за способността на батерията да съхранява и освобождава електрическа енергия.
- Електролитен: Електролитът в оловно-киселинната батерия е смес от сярна киселина (H₂SO₄) и вода. Този електролит позволява химическата реакция, която генерира електричество.
- Сепаратор: Разделителят е порест материал, който предпазва положителните и отрицателните плочи от допир една с друга, като същевременно позволява преминаването на йони.
Когато батерията е разреждане (давайки мощност), оловните пластини реагират с киселината, създавайки оловен сулфат и освобождавайки енергия под формата на електрони, които изтичат, за да захранват устройства като вашата кола или светлини.
Когато такса батерията, процесът е обратен. Оловният сулфат се превръща обратно в олово и оловен диоксид и киселината се възстановява, съхранявайки енергия за по-късна употреба.
И така, батерията работи като акумулаторна система: съхранява енергия при зареждане и я отдава при разреждане, захранвайки всичко, от което имате нужда.
Видове оловни батерии
Двата основни вида са Наводнена оловна киселина (FLA) намлява Клапанно регулирана оловна киселина (VRLA), като VRLA се разделя допълнително на Абсорбираща стъклена подложка (AGM) намлява Гел.
Наводнени оловно-киселинни батерии
Традиционните са наводнени оловно-киселинни батерии (FLA). Те имат течност в тях, която можете да видите и трябва да проверявате нивото от време на време и да добавяте вода, ако е необходимо. Те са надеждни и евтини, струват около $100 - $200, но трябва да ги поддържате, като проверявате нивото на течността и те могат да прелеят, ако не се борави правилно.
Клапанно регулирана оловна киселина (VRLA)
Клапанно регулирана оловна киселина (VRLA) батериите не изискват поддръжка, защото са запечатани. Не е нужно да се притеснявате за добавяне на вода. VRLA батериите се предлагат в два вида:
-
AGM (абсорбираща стъклена подложка) батерии: Те са по-компактни и се справят добре с вибрациите. Те се зареждат по-бързо и са подходящи за ситуации, в които имате нужда от бързо захранване. Те са малко по-скъпи, цената е $150 - $300, но издържат по-дълго и често се използват в автомобили и резервни системи.
-
Гел батерии: Те използват гел вътре, за да задържат течността. Те са чудесни за неща като слънчеви енергийни системи, защото са много стабилни при горещо или студено време и се справят по-добре с дълбоки разряди. Но те са малко скъпи, струват $200 - $400. Те трябва да се зареждат внимателно.
Оловно-киселинни батерии с дълбок цикъл за слънчеви системи
Ако имате ограничен бюджет, оловно-киселинните батерии са добър избор за слънчева система.
Наводнените оловно-киселинни батерии са най-евтиният тип и са подходящи за слънчеви системи извън мрежата които не изискват често дълбоко разреждане, но имат кратък живот, не са много ефективни и са чувствителни към екстремни температури, особено студено време.
AGM батериите са по-удобни за поддръжка от наводнените батерии, а ефективността им е около 90%. Те са по-скъпи от наводнените батерии, но много по-евтини от литиевите батерии и са особено подходящи за студен климат.
GEL батериите са идеални за системи, които изискват дълбоко разреждане. Те могат да издържат повече разряди, без това да повлияе значително на живота. Въпреки че са по-скъпи от наводнените и AGM батерии, те също така издържат по-дълго и имат ефективност от около 90%, най-подходящи за работа извън мрежата или слънчеви системи, свързани към мрежата.
По-добри ли са оловно-киселинните батерии от литиевите батерии за съхранение на слънчева енергия?
Отговорът е не, литиеви батерии са по-добри от оловно-киселинните батерии в областта на съхранението на енергия и се използват в голям мащаб в слънчевата енергия. Литиевите батерии имат следните предимства:
Ако погледнете продължителността на живота, литиево-йонните батерии обикновено издържат много по-дълго - около 10 до 15 години— докато оловно-киселинните батерии издържат само 3 до 5 години. Това означава, че литиево-йонните могат да се справят с 3,000 до 5,000 цикъла на зареждане, докато оловно-киселинните батерии издържат само около 500 до 1,200 цикъла, преди тяхната производителност да спадне.
По отношение на ефективността литиево-йонните батерии са много по-добри - те могат да бъдат 95% ефективни, което означава, че се губи по-малко енергия при зареждане и разреждане. От друга страна, оловно-киселинните батерии са само около 80 до 85% ефективни. Друга голяма разлика е енергийната плътност - литиево-йонните батерии са много по-компактни и по-леки, защото съхраняват 150 до 250 Wh на килограм, докато оловно-киселинните батерии съхраняват много по-малко, около 30 до 50 Wh на килограм.
По-евтини ли са оловно-киселинните батерии от литиево-йонните?
Да, оловно-киселинните батерии са по-евтини от литиево-йонните батерии с дълбок цикъл. Оловно-киселинните батерии са по-евтини, като вземем за пример обикновена батерия от 100 Ah, 12V, цената на оловно-киселинните батерии е само 1/3 до 1/2 от тази на литиево-йонните батерии. Например, цената на оловно-киселинна батерия е около $100 до $300, докато литиево-йонна батерия със същия капацитет ще бъде между $600 и $1000.
Често задавани въпроси относно оловно-киселинните батерии
Как да разбера кога да зареждам моята оловно-киселинна батерия?
Можете да използвате волтметър или хидрометър, за да измерите съответно напрежението или специфичното тегло на вашата оловно-киселинна батерия. Това са индикатори за нивото на зареждане на вашата оловно-киселинна батерия, което е процентът от наличния капацитет на вашата оловно-киселинна батерия. Колкото по-високо е нивото на заряд, толкова по-високо е напрежението или специфичното тегло. Колкото по-ниско е нивото на заряд, толкова по-ниско е напрежението или специфичното тегло. Можете да използвате следната таблица, за да сравните нивото на зареждане, напрежението и специфичното тегло на вашата оловно-киселинна батерия:
| Състояние на заряд (%) | Напрежение (V) | относително тегло |
|---|---|---|
| 100 | 12.7 | 1.265 |
| 75 | 12.4 | 1.225 |
| 50 | 12.2 | 1.190 |
| 25 | 12.0 | 1.155 |
| 0 | 11.9 | 1.120 |
Като общо правило трябва да зареждате вашата оловно-киселинна батерия, когато нивото на заряд падне под 50%, или напрежението падне под 12.2 V, или специфичното тегло падне под 1.190. Трябва също така да избягвате разреждането на вашата оловно-киселинна батерия под 20%, или напрежение под 11.9 V, или специфично тегло под 1.120, тъй като това може да повреди вашата оловно-киселинна батерия и да намали нейния живот.
Как да заредя своята оловно-киселинна батерия?
Можете да използвате зарядно устройство, което е предназначено за оловно-киселинни батерии и което съответства на спецификациите за напрежение и ток на вашата оловно-киселинна батерия. Трябва също така да използвате интелигентно зарядно устройство, което може да регулира напрежението и тока на зареждане според нивото на зареждане и температурата на вашата оловно-киселинна батерия. Интелигентното зарядно устройство може да оптимизира ефективността на зареждане и да удължи живота на батерията чрез използване на тристепенен алгоритъм за зареждане, който се състои от етапи на насипно, абсорбционно и плаващо ниво.
- Масов етап: Зарядното устройство доставя постоянен и висок ток към оловно-киселинната батерия, докато напрежението достигне предварително определено ниво, обикновено 14.4 V. Тази степен възстановява около 80% от капацитета на оловно-киселинната батерия.
- Етап на абсорбция: Зарядното устройство намалява тока и поддържа напрежението на постоянно ниво, обикновено 14.4 V, докато токът спадне до предварително определено ниво, обикновено 0.1 A. Този етап възстановява оставащите 20% от капацитета на оловно-киселинната батерия и изравнява заряда на отделните клетки.
- Плаващ етап: Зарядното устройство намалява напрежението и поддържа нисък и постоянен ток, обикновено 13.6 V и 0.05 A, към оловно-киселинната батерия. Този етап поддържа пълния заряд на оловно-киселинната батерия и компенсира саморазряда.
Как да съхранявам моята оловно-киселинна батерия?
Съхранявайте оловно-киселинната батерия на хладно и сухо място, далеч от пряка слънчева светлина, дъжд, прах и огън. Изключете оловно-киселинната батерия от зарядното устройство и заредете и извадете кабелите и конекторите от клемите.
Заключение
Оловно-киселинните батерии са едни от най-старите и най-широко използвани видове акумулаторни батерии в света. Те имат много предимства, като ниска цена, голям капацитет, дълъг цикъл на живот и широка съвместимост. Те също така са лесни за инсталиране, експлоатация и поддръжка и са безопасни и надеждни. Въпреки че не са особено подходящи за слънчеви системи в сравнение с литиевите батерии, ако бюджетът ви не е достатъчен, оловно-киселинните батерии също могат да осигурят надеждно и рентабилно решение за съхранение на енергия за вашия дом или бизнес.
Искате да научите повече за продуктите за съхранение на слънчева енергия, можете да разгледате нашите серия за домашно съхранение на енергия, ние можем да ви предоставим безплатни соларни решения и преференциални оферти, ! да се получат.
