Eine Blei-Säure-Batterie (VRLA, Valve Regulated Lead Acid) ist eine Batterie, deren Elektroden hauptsächlich aus Blei und seinen Oxiden bestehen und deren Elektrolyt eine Schwefelsäurelösung ist. Im Entladungszustand ist der Hauptbestandteil der positiven Elektrode Bleidioxid (PbO₂) und der Hauptbestandteil der negativen Elektrode ist schwammartiges Blei (Pb); Im geladenen Zustand ist Bleisulfat (PbSO₄) der Hauptbestandteil sowohl der positiven als auch der negativen Elektrode.
Eine einzellige Blei-Säure-Batterie hat eine Nennspannung von 2,0 V und kann auf 1,5 V entladen und auf 2,4 V geladen werden. In Anwendungen werden üblicherweise 6 Einzelzellen in Reihe geschaltet, um eine nominale 12-V-Batterie zu bilden, die auf 24 V, 36 V, 48 V usw. erweitert werden kann. Sie verfügt über ausgereifte Technologie, niedrigste Kosten und ein vollständiges Recyclingsystem. Sie ist immer noch die am häufigsten verwendete Sekundärbatterie in Kommunikations-, USV-, Energiespeicher- und Backup-Szenarien.
1) Sicherheitssiegel:Im Normalbetrieb tritt kein Elektrolyt aus den Anschlüssen oder dem Gehäuse aus, es befindet sich keine freie Säure im Inneren und die Batterie kann überall platziert werden.
2) Entlüftungssystem:Wenn der Innendruck das normale Niveau überschreitet, gibt VRLA überschüssiges Gas ab und dichtet automatisch wieder ab.
3) Einfache Wartung:Das Gasverbundsystem wandelt das erzeugte Gas in Wasser um, sodass während des Gebrauchs kein Wasser benötigt wird.
4) Lange Lebensdauer:VRLA mit korrosionsbeständigem Blei-Kalzium-Legierungsgitter kann 10–15 Jahre lang in Erhaltungsladung verwendet werden.
5) Stabile Qualität:Spannung, Kapazität und Abdichtung werden in der Produktionslinie zu 100 % geprüft und die Leistung ist zuverlässig.
6) Sicherheitszertifizierung:Mainstream-Produkte bestehen im Allgemeinen UL- und andere Sicherheitszertifizierungen.
Notstromversorgung:Telekommunikation (einschließlich Basisstationen, PBX, CATV, ONU, schnurlose Telefone usw.), Solarsysteme, elektronische Vermittlungssysteme; Notstromversorgungen wie USV, Computer-Notstromsysteme, Notbeleuchtung, Feuermelder und Brandschutzklappen.
Hauptstromversorgung:Kommunikations-Transceiver, kraftgesteuerte Lokomotiven (Sammelfahrzeuge, elektrische Rollstühle, Reinigungsroboter), mechanische Werkzeugstarter, industrielle Instrumente und Geräte, Kamerablitze usw.
Andere tragbare Geräte:Verschiedene Arten mobiler Beleuchtung und tragbarer Instrumente.
In der Kommunikationsinfrastruktur werden Blei-Säure-Batterien häufig in Basisstationen und Edge-Computerräumen als letzte Verteidigungslinie bei einem Stromausfall eingesetzt. Aufgrund seiner vorhersehbaren und langsamen Dämpfungseigenschaften können Betriebs- und Wartungspläne jederzeit im Kalender geplant werden, anstatt Notfallreparaturen durchzuführen.
| Komponenten | Materialien | Funktion |
|---|---|---|
| Positive Elektrode | Blei-Antimon-Kalzium-Legierungsgitter, das aktives Bleioxidmaterial enthält | Kapazität sicherstellen und Selbstentladung reduzieren |
| Negative Elektrode | Blei-Antimon-Kalzium-Legierungsgitter, das schwammartiges faseraktives Material enthält | Kapazität sicherstellen und Selbstentladung reduzieren |
| Trennzeichen | Multimikroporöser AGM-Separator | Verhindern Sie einen Kurzschluss der positiven und negativen Elektroden und halten Sie den Elektrolyten aufrecht |
| Elektrolyt | Verdünnte Schwefelsäure | Leiten Sie Ionen und übertragen Sie Elektronen zwischen Platten |
| Schale und Deckel | ABS-Harz | Bietet Platz für die Plattenplatzierung |
| Sicherheitsventil | Säurebeständiger und alterungsbeständiger Synthesekautschuk | Überdruck setzt Gas frei und verhindert das Eindringen von Sauerstoff |
Während der Entladung reagieren die positive Elektrode PbO₂, die negative Elektrode Pb und der Elektrolyt H₂SO₄ unter Bildung von PbSO₄ und H₂O. Die Konzentration der Schwefelsäure nimmt ab und das spezifische Gewicht nimmt ab; Während des Ladens kehrt sich die Reaktion um, PbSO₄ zersetzt sich und kehrt zu PbO₂ und Pb zurück, und die Elektrolytkonzentration steigt. Gesamtreaktion:
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O
Am Ende des Lade- oder Überladevorgangs wird Energie zur Elektrolyse von Wasser verwendet, die positive Elektrode produziert Sauerstoff und die negative Elektrode produziert Wasserstoff und entweicht, wodurch der Elektrolyt abnimmt und mit reinem Wasser aufgefüllt werden muss.
| Einflussfaktoren | Wirkmechanismus | Auswirkungen auf das Leben |
|---|---|---|
| Entladungstiefe | PbO₂ ↔ PbSO₄ wiederholt die Volumenexpansion und -kontraktion (1 mol PbO₂ → PbSO₄-Volumen nimmt um 95 % zu), das aktive Material lockert sich und fällt ab | Je tiefer die Entladung ist, desto kürzer ist die Zyklenlebensdauer |
| Überladung | Eine große Menge Gas fällt aus und beeinflusst das positive Aktivmaterial; die Gitterlegierung unterliegt eloxierter Korrosion | Verkürzt den Bewerbungszeitraum erheblich |
| Temperatur | 10~35℃, 1℃ pro Liter erhöht etwa 5~6 Zyklen; 35~45℃, 1℃ pro Liter kann die Lebensdauer um mehr als das 25-fache verlängern; >50℃, Verlust der Vulkanisationskapazität der negativen Elektrode | Mäßige Temperaturen verlängern die Lebensdauer, zu hohe Temperaturen beschleunigen den Ausfall |
| Schwefelsäurekonzentration | Obwohl sich eine Erhöhung der Säuredichte positiv auf die Kapazität der positiven Elektrode auswirkt, erhöht sie auch die Selbstentladung, beschleunigt die Gitterkorrosion und löst Bleidioxid. | Je höher die Säurekonzentration, desto kürzer ist die Zyklenlebensdauer |
| Entladestromdichte | Ein großer Strom und eine hohe Säurekonzentration führen dazu, dass sich das Bleidioxid der positiven Elektrode löst und abfällt | Je höher die Stromdichte, desto geringer ist die Lebensdauer |
1) Entladungstiefe:Durch Tiefentladung dehnt sich das Volumen des Bleidioxids wiederholt aus und schrumpft, wodurch die Bindungskraft zerstört wird und das aktive Material leicht abfällt. Je tiefer die Entladung ist, desto kürzer ist die Zyklenlebensdauer.
2) Überladung:Eine große Menge Gas beeinträchtigt das positive Aktivmaterial und fördert die Gitterkorrosion, was die Lebensdauer verkürzt.
3) Temperatur:1 °C pro Liter zwischen 10 und 35 °C kann etwa 5 bis 6 Zyklen erhöhen; 1 °C pro Liter zwischen 35 und 45 °C kann mehr als 25 Zyklen verlängern; über 50 °C verkürzt sich die Lebensdauer aufgrund des Verlusts der Vulkanisationsfähigkeit.
4) Schwefelsäurekonzentration:Obwohl sich die Erhöhung der Säuredichte positiv auf die Kathodenkapazität auswirkt, verstärkt sie die Selbstentladung und Gitterkorrosion und verringert die Zyklenlebensdauer.
5) Entladestromdichte:Je größer die Stromdichte, desto geringer ist die Lebensdauer.
Vorteile:Die niedrigsten Kosten (der Energieeinheitspreis beträgt etwa 1/3 des Lithium-Batterie- oder Nickelhydrid-Preises); der Restwert des Schrotts ist hoch (der Recyclingpreis ist 30 % höher als der von Neubatterien); die Zusammensetzung ist einfach, die Regenerationstechnologie ist ausgereift und es ist am einfachsten zu recyceln; Neben Lithium-Ionen-Batterien und Nickelhydrid sind sie die am häufigsten verwendeten drei Arten von Sekundärbatterien.
Nachteile:Geringe Energiedichte (ca. 1/3 Lithiumbatterien, 1/2 Nickelhydrid), großes Volumen; kurze Lebensdauer (ca. 1/3 der Lithiumbatterien); In der Industriekette besteht das Risiko einer Bleiverschmutzung (Blei macht mehr als 60 % der Batteriequalität aus und über 80 % des weltweiten Bleis werden für Blei-Säure-Batterien verwendet).
| Batterietyp | Energiedichte (bezogen auf Blei-Säure) | Volumeneigenschaften |
|---|---|---|
| Blei-Säure-Batterie | Grundlinie | Große Größe, nicht für leichte Szenarien geeignet |
| Lithium-Ionen-Akku | Ungefähr dreimal so viel wie Bleisäure | Kleine Größe und geringes Gewicht |
| Nickel-Wasserstoff-Batterie | Ungefähr doppelt so viel wie Bleisäure | Medium |
| Batterietyp | Energieeinheitspreis | Recycling-Restwert | Recycling |
|---|---|---|---|
| Blei-Säure-Batterie | Benchmark (günstigste Sekundärbatterie) | Recyclingpreis > Neue Batterie 30 % | Ausgereifte Technologie, am einfachsten zu recyceln |
| Lithium-Ionen-Akku | Ungefähr dreimal so viel wie Bleisäure | Untere | Das Recyclingsystem befindet sich noch im Aufbau |
| Nickel-Wasserstoff-Batterie | Ungefähr dreimal so viel wie Bleisäure | Untere | Hohe Schwelle für Recyclingtechnik |
Alle VRLA-Batterien haben bestanden UL-Sicherheitszertifizierung, Spannung, Kapazität und Versiegelung werden zu 100 % online überprüft. Es verfügt über ein Gitter aus einer Blei-Kalzium-Legierung mit Korrosionsschutzstruktur und kann für eine erdfreie Aufladung von bis zu verwendet werden 10–15 Jahre。
Die Auswahl muss auf der tatsächlichen Last, der Notstromdauer und den Arbeitsbedingungen (Erhaltungsladung/ausgleichende Lade-/Entladeunterstützung) basieren, um die Kapazität gemäß der Standardformel zu bestimmen, und auf überprüfbare Indikatoren wie das Erhaltungsspannungsfenster, die Entladerate, die Hochtemperaturdämpfungsrate und die Anzahl der Zyklen achten; Zur Wartung sollte die Umgebungstemperatur kontrolliert werden (20–25 °C werden empfohlen, ausgestattet mit Präzisionsklimageräten oder Batterieprüfgeräten), die Ladespannung sollte streng kontrolliert werden, die Entladetiefe sollte kontrolliert werden, die Spannung und der Innenwiderstand sollten regelmäßig überprüft werden (alle 3 Monate wird empfohlen) und veraltete Batterien sollten rechtzeitig entdeckt und ersetzt werden. Durch die Konsolidierung von Betriebs- und Wartungsmaßnahmen in einer überprüfbaren Liste können frühzeitige Ausfälle besser aufgedeckt werden als durch eine körperliche Untersuchung am Jahresende.
Teilen Sie uns Ihre Anwendungsszenarien und Produktionskapazitätsanforderungen mit. Wir finden die am besten geeignete Lösung und unterbreiten Ihnen innerhalb von 24 Stunden ein Angebot.
Holen Sie sich ein kostenloses AngebotSDA10-Serie (48 V, 50–200 Ah, 3U–7U), kontinuierliche 1C-Hochstromentladung, Zyklenlebensdauer etwa dreimal so hoch wie bei herkömmlichen Batterien, integriertes BMS (SOC/SOH, Tiefentladung/Überladung/Überstrom-/Temperaturschutz) und Gleichstromheizung + Wärmemanagement, Anpassungsfähigkeit an einen großen Temperaturbereich. Die völlig unabhängige Industriekette von den Batteriezellen bis zur Systemintegration hat die ISO9001-/ISO14001-/CE-/UL-/UN38.3-Zertifizierung bestanden. Die beiden großen Produktionsstandorte wurden als fortschrittliche intelligente Fabriken auf Provinzebene eingestuft und zählen kontinuierlich zu den BNEF-Tier-1-Herstellern globaler Energiespeicher.
Verstehen Sie die Blei-Säure-Batterielösung für Kommunikationsbasisstationen →Die praktischen Eckpunkte zur Verlängerung der Akkulaufzeit der Basisstation sind in einer eins zu eins Vergleichstabelle zusammengefasst.
| Faktoren, die die Akkulaufzeit beeinflussen | Methoden zur Verlängerung der Batterielebensdauer |
|---|---|
| Umgebungstemperatur | Vermeiden Sie hohe Temperaturen |
| Anzahl und Häufigkeit der Entladungen | Laden Sie den Akku rechtzeitig auf |
| Entladungstiefe | Vermeiden Sie eine Tiefentladung des Akkus |
| Batteriemanagementparameter | Stellen Sie die Parameter für das Batteriemanagement richtig ein |
| Regelmäßige Wartung | Regelmäßige Wartung |