Une batterie au plomb (VRLA, Valve Regulated Lead Acid) est une batterie dont les électrodes sont principalement constituées de plomb et de ses oxydes, et l'électrolyte est une solution d'acide sulfurique. À l'état de décharge, le composant principal de l'électrode positive est le dioxyde de plomb (PbO₂) et le composant principal de l'électrode négative est le plomb spongieux (Pb) ; à l'état chargé, le composant principal des électrodes positives et négatives est le sulfate de plomb (PbSO₄).
Une batterie au plomb monocellulaire a une tension nominale de 2,0 V et peut être déchargée à 1,5 V et chargée à 2,4 V. Dans les applications, 6 cellules simples sont généralement connectées en série pour former une batterie nominale de 12 V, qui peut être étendue à 24 V, 36 V, 48 V, etc. Elle dispose d'une technologie mature, du coût le plus bas et d'un système de recyclage complet. Il s'agit toujours de la batterie secondaire la plus utilisée dans les scénarios de communication, d'onduleur, de stockage d'énergie et de sauvegarde.
1) Sceau de sécurité :En fonctionnement normal, l'électrolyte ne fuira pas des bornes ou du boîtier, il n'y a pas d'acide libre à l'intérieur et la batterie peut être placée n'importe où.
2) Système de purge :Lorsque la pression interne dépasse le niveau normal, le VRLA libère l'excès de gaz et se referme automatiquement.
3) Entretien simple :Le système de composé gazeux convertit le gaz généré en eau et aucune eau n'est nécessaire pendant l'utilisation.
4) Longue durée de vie :Le VRLA avec grille en alliage plomb-calcium résistant à la corrosion peut être utilisé pendant 10 à 15 ans en charge flottante.
5) Qualité stable :La tension, la capacité et l'étanchéité sont inspectées à 100 % sur la chaîne de production et les performances sont fiables.
6) Certification de sécurité :Les produits grand public réussissent généralement les certifications UL et autres certifications de sécurité.
Alimentation de secours :Télécommunications (y compris stations de base, PBX, CATV, ONU, téléphones sans fil, etc.), systèmes solaires, systèmes de commutation électronique ; alimentations de secours telles que UPS, systèmes de sauvegarde informatiques, éclairages de secours, alarmes incendie et clapets coupe-feu.
Alimentation principale :Émetteurs-récepteurs de communication, locomotives à commande électrique (véhicules de collecte, fauteuils roulants électriques, robots de nettoyage), démarreurs d'outils mécaniques, instruments et équipements industriels, flashs d'appareils photo, etc.
Autres équipements portables:Différents types d'éclairages mobiles et d'instruments portables.
Dans les infrastructures de communication, les batteries au plomb sont couramment utilisées dans les stations de base et les salles informatiques périphériques comme dernière ligne de défense en cas de coupure de courant. Ses caractéristiques d'atténuation prévisibles et lentes permettent de planifier des plans d'exploitation et de maintenance dans le calendrier au lieu de réparations d'urgence à tout moment.
| Composants | Matériaux | Fonction |
|---|---|---|
| Électrode positive | Grille en alliage plomb-antimoine-calcium, contenant une matière active à base d'oxyde de plomb | Assurer la capacité et réduire l’autodécharge |
| Électrode négative | Grille en alliage plomb-antimoine-calcium, contenant un matériau actif fibreux de type spongieux | Assurer la capacité et réduire l’autodécharge |
| Séparateur | Séparateur AGM multimicroporeux | Empêcher les courts-circuits des électrodes positives et négatives et maintenir l'électrolyte |
| Électrolyte | Acide sulfurique dilué | Conduire les ions et transférer les électrons entre les plaques |
| Coque et couverture | Résine ABS | Fournit de l'espace pour le placement des plaques |
| Soupape de sécurité | Caoutchouc synthétique résistant aux acides et anti-âge | La surpression libère du gaz et empêche l'oxygène de pénétrer |
Pendant la décharge, l'électrode positive PbO₂, l'électrode négative Pb et l'électrolyte H₂SO₄ réagissent pour générer du PbSO₄ et H₂O. La concentration d'acide sulfurique diminue et la densité spécifique diminue ; pendant la charge, la réaction s'inverse, le PbSO₄ se décompose et retourne en PbO₂ et Pb, et la concentration en électrolyte augmente. Réaction totale :
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O
À la fin de la charge ou de la surcharge, l'énergie est utilisée pour électrolyser l'eau, l'électrode positive produit de l'oxygène et l'électrode négative produit de l'hydrogène et s'échappe, provoquant une diminution de l'électrolyte et doit être reconstituée avec de l'eau pure.
| Facteurs d'influence | Mécanisme d'action | Effet sur la vie |
|---|---|---|
| Profondeur de décharge | PbO₂ ↔ PbSO₄ répète l'expansion et la contraction du volume (le volume de 1mol PbO₂ → PbSO₄ augmente de 95 %), le matériau actif se détache et tombe | Plus la décharge est profonde, plus la durée de vie est courte |
| Surcharge | Une grande quantité de gaz précipite et impacte la matière active positive ; l'alliage de grille subit une corrosion anodisée | Réduit considérablement la période de candidature |
| Température | 10 ~ 35 ℃, 1 ℃ par litre augmente d'environ 5 à 6 cycles ; 35 ~ 45 ℃, 1 ℃ par litre peut prolonger la durée de vie de plus de 25 fois ; >50℃, perte de capacité de vulcanisation des électrodes négatives | Une température modérée prolonge la durée de vie, une température excessive accélère les pannes |
| Concentration d'acide sulfurique | Bien que l’augmentation de la densité de l’acide soit bénéfique pour la capacité de l’électrode positive, elle augmente également l’autodécharge, accélère la corrosion de la grille et détache le dioxyde de plomb. | Plus la concentration d'acide est élevée, plus la durée de vie est courte |
| Densité de courant de décharge | Un courant important + une concentration d'acide élevée provoquent le relâchement et la chute du dioxyde de plomb de l'électrode positive | Plus la densité de courant est élevée, plus la durée de vie est courte |
1) Profondeur de décharge :Une décharge profonde provoque une expansion et une contraction répétées du volume de dioxyde de plomb, détruisant la force de liaison et facilitant la chute du matériau actif ; plus la décharge est profonde, plus la durée de vie est courte.
2) Surcharge :Une grande quantité de gaz a un impact sur le matériau actif positif et favorise la corrosion de la grille, réduisant ainsi sa durée de vie.
3) Température :1°C par litre entre 10 et 35°C peut augmenter d'environ 5 à 6 cycles ; 1°C par litre entre 35 et 45°C peut prolonger plus de 25 cycles ; au-dessus de 50°C, la durée de vie est réduite en raison de la perte de capacité de vulcanisation.
4) Concentration en acide sulfurique :Bien que l’augmentation de la densité de l’acide soit bénéfique pour la capacité de la cathode, elle intensifiera l’autodécharge et la corrosion de la grille, et réduira la durée de vie du cycle.
5) Densité de courant de décharge :Plus la densité de courant est élevée, plus la durée de vie est courte.
Avantages :Le coût le plus bas (le prix unitaire de l’énergie est d’environ 1/3 de celui d’une batterie au lithium ou d’un hydrure de nickel) ; la valeur résiduelle des déchets est élevée (le prix du recyclage est 30 % supérieur à celui des batteries neuves) ; la composition est simple, la technologie de régénération est mature et c'est la plus simple à recycler ; il s'agit des trois types de batteries secondaires les plus largement utilisés avec le lithium-ion et l'hydrure de nickel.
Inconvénients :Faible densité énergétique (environ 1/3 des batteries au lithium, 1/2 de l'hydrure de nickel), grand volume ; durée de vie courte (environ 1/3 des batteries au lithium) ; le risque de pollution par le plomb existe dans la chaîne industrielle (le plomb représente plus de 60 % de la qualité des batteries, et plus de 80 % du plomb mondial est utilisé pour les batteries au plomb).
| Type de batterie | Densité énergétique (par rapport au plomb) | Caractéristiques volumiques |
|---|---|---|
| Batterie au plomb | Référence | Grande taille, ne convient pas aux scénarios légers |
| Batterie lithium-ion | Environ 3 fois celui du plomb-acide | Petite taille et poids léger |
| Batterie nickel-hydrogène | Environ 2 fois celui du plomb | Moyen |
| Type de batterie | Prix unitaire de l'énergie | Valeur résiduelle de recyclage | Recyclage |
|---|---|---|---|
| Batterie au plomb | Benchmark (batterie secondaire la moins chère) | Prix recyclage > Batterie neuve 30% | Technologie mature, plus facile à recycler |
| Batterie lithium-ion | Environ 3 fois celui du plomb-acide | Inférieur | Le système de recyclage est encore en construction |
| Batterie nickel-hydrogène | Environ 3 fois celui du plomb-acide | Inférieur | Seuil élevé pour la technologie de recyclage |
Toutes les batteries VRLA ont passé Certifié de sécurité UL, la tension, la capacité et l'étanchéité sont inspectées à 100 % en ligne. Il adopte une grille en alliage plomb-calcium avec une structure anticorrosion et peut être utilisé pour une charge flottante jusqu'à 10-15 ans。
La sélection doit être basée sur la charge réelle, la durée de l'alimentation de secours et les conditions de travail (charge flottante/support de charge/décharge égalisée) pour déterminer la capacité selon la formule standard, et faire attention aux indicateurs vérifiables tels que la fenêtre de tension flottante, le taux de décharge, le taux d'atténuation à haute température et le nombre de cycles ; pour l'entretien, la température ambiante doit être contrôlée (20-25°C est recommandé, équipé de climatiseurs de précision ou d'instruments d'inspection de batterie), la tension de charge doit être strictement contrôlée, la profondeur de décharge doit être contrôlée, la tension et la résistance interne doivent être vérifiées régulièrement (tous les 3 mois est recommandé), et les batteries obsolètes doivent être découvertes et remplacées en temps opportun. La consolidation des actions d’exploitation et de maintenance dans une liste vérifiable peut mieux révéler les premières défaillances qu’un examen physique de fin d’année.
Faites-nous part de vos scénarios d'application et de vos besoins en capacité de production, nous trouverons la solution la plus adaptée et vous fournirons un devis dans les 24 heures.
Obtenez un devis gratuitSérie SDA10 (48 V, 50–200 Ah, 3U–7U), décharge continue à courant élevé 1C, durée de vie environ 3 fois supérieure à celle des batteries ordinaires, BMS intégré (SOC/SOH, surcharge/surintensité/protection contre la température) et chauffage CC + gestion thermique, adaptabilité sur une large plage de température. La chaîne industrielle entièrement indépendante, depuis les cellules de batterie jusqu'à l'intégration de systèmes, a passé la certification ISO9001 / ISO14001 / CE / UL / UN38.3. Les deux principales bases de production ont été classées comme usines intelligentes avancées de niveau provincial et se sont continuellement classées parmi les fabricants mondiaux de stockage d'énergie de niveau 1 du BNEF.
Comprendre la solution de batterie au plomb pour les stations de base de communication →Les points clés pratiques pour prolonger la durée de vie de la batterie de la station de base sont compilés dans un tableau comparatif individuel.
| Facteurs affectant la durée de vie de la batterie | Méthodes pour prolonger la durée de vie de la batterie |
|---|---|
| Température ambiante | Prévenir les températures élevées |
| Nombre et fréquence des rejets | Recharger la batterie à temps |
| Profondeur de décharge | Empêcher la batterie de se décharger excessivement |
| Paramètres de gestion de la batterie | Définir correctement les paramètres de gestion de la batterie |
| Entretien courant | Entretien régulier |