Akumulatory kwasowo-ołowiowe – charakterystyka

Akumulatory kwasowo-ołowiowe cały czas są bardzo popularne wśród użytkowników samochodów, elektrycznych wózków widłowych, wózków golfowych czy skuterów elektrycznych. Znajdują również szerokie zastosowanie w urządzeniach bezprzerwowego zasilania, takich jak: małe domowe zasilacze UPS lub potężne systemy w serwerowniach. Poniżej przedstawiamy krótką charakterystykę akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe wciąż popularne

Wynalezione ponad 150 lat temu, akumulatory kwasowo-ołowiowe, mimo iż nie posiadają takich dobrych parametrów, jak inne urządzenia tego typu, przyciągają do zakupu swoją stosunkowo niską ceną. W pojazdach pracują cyklicznie, na zasadzie naprzemiennego ładowania i rozładowywania. Tam, gdzie niezbędne jest ciągłe zasilanie – w trybie buforowym, co oznacza, że są podłączone na stałe do ładowarki, utrzymującej na akumulatorze „napięcie buforowe”. W takiej sytuacji są gotowe do oddania energii, gdy nagle nastąpi zanik napięcia w sieci energetycznej. Podobna zasada panuje w samochodach – w trakcie pracy silnika regulator alternatora utrzymuje konkretne napięcie na akumulatorze.

Jak działa akumulator kwasowo-ołowiowy?

Podstawą przechowywania energii w akumulatorach kwasowo-ołowiowych jest zmiana metalicznego ołowiu w siarczan ołowiu. Zachodzi ona przy udziale elektrolitu – 37-procentowego roztworu kwasu siarkowego, który osiąga maksymalną gęstość w pełni naładowanym akumulatorze. Podczas jego rozładowywania tworzy się siarczan ołowiu, a stężenie kwasu w elektrolicie maleje, osiągając stan zerowy przy pełnym rozładowaniu. Analogicznie, w trakcie ładowania energia elektryczna „rozrywa” siarczan ołowiu, a elektrolit zawiera coraz więcej kwasu siarkowego. Pojemność akumulatorów kwasowo-ołowiowych podawana jest w amperogodzinach, oznaczanych jako Ah. Zależy ona od sposobu rozładowywania, co przyczyniło się do wprowadzenia pojęcia pojemności 10-godzinnej (10HR). Oznacz ona, że do rozładowania akumulatora 40 Ah w ciągu 10 godzin, należy pobierać z niego prąd o natężeniu 4 A.

Rodzaje akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Największą grupę akumulatorów kwasowo-ołowiowych stanowią akumulatory rozruchowe silników spalinowych, z bateriami o napięciu nominalnym 12 V, zbudowanymi z sześciu ogniw połączonych szeregowo (napięcie 24 V stosuje się w samochodach ciężarowych). Akumulatory rozruchowe mają małą rezystancję wewnętrzną, co umożliwia przepływ bardzo dużych prądów. Należy przy tym pamiętać, że w trakcie mrozów procesy chemiczne zachodzą wolniej i mogą występować problemy z uruchomieniem pojazdów. Również bardzo wysokie temperatury nie wpływają korzystnie na użytkowanie rozruchowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Urządzenia tego typu są stworzone do funkcjonowania w stanie całkowitego naładowania, a nie częstego całkowitego rozładowania. Do pracy cyklicznej przeznaczone są akumulatory do głębokich rozładowań. Znakomicie sprawdzają się w energetyce, przemyśle oraz odnawialnych źródłach energii. Największą grupę stanowią jednak urządzenia wykorzystywane w napędach wózków widłowych, melexów i samochodów elektrycznych. Akumulatory do głębokich rozładowań mają bardzo dużą żywotność, ponieważ zbudowane są w oparciu o tzw. pancerną płytę dodatnią. W rozwiązaniach buforowego zasilania bezprzerwowego w instalacjach przemysłowych stosuje się baterie stacjonarne, które składają się z pojedynczych ogniw akumulatorów głębokiego rozładowania o napięciu 2 V. Montuje się je w wydzielonym pomieszczeniu z wymuszoną wentylacją, tzw. akumulatorowni.