납축전지(VRLA, Valve Regulated Lead Acid)는 전극이 주로 납과 납산화물로 구성되어 있고 전해액이 황산용액인 배터리입니다. 방전 상태에서 양극의 주성분은 이산화납(PbO2)이고, 음극의 주성분은 스펀지형 납(Pb)이다. 충전된 상태에서 양극과 음극 모두의 주성분은 황산납(PbSO₄)입니다.
단일 셀 납산 배터리의 공칭 전압은 2.0V이며 1.5V로 방전되고 2.4V로 충전될 수 있습니다. 응용 분야에서는 일반적으로 6개의 단일 셀을 직렬로 연결하여 공칭 12V 배터리를 형성하며 24V, 36V, 48V 등으로 확장할 수 있습니다. 이 배터리는 성숙한 기술, 최저 비용 및 완전한 재활용 시스템을 갖추고 있습니다. 이는 여전히 통신, UPS, 에너지 저장 및 백업 시나리오에서 가장 많이 사용되는 보조 배터리입니다.
1) 안전 봉인:정상 작동 시 전해질은 단자나 케이스에서 누출되지 않으며 내부에 유리산이 없으며 배터리는 어디에나 배치할 수 있습니다.
2) 블리딩 시스템:내부 압력이 정상 수준을 초과하면 VRLA는 과도한 가스를 방출하고 자동으로 다시 밀봉합니다.
3) 간단한 유지 관리:가스화합물 시스템은 생성된 가스를 물로 변환하므로 사용 중에는 물이 필요하지 않습니다.
4) 긴 서비스 수명:부식 방지 납-칼슘 합금 그리드를 갖춘 VRLA는 부동 충전으로 10~15년 동안 사용할 수 있습니다.
5) 안정적인 품질:전압, 용량, 실링 등을 생산라인에서 100% 검사하여 성능을 신뢰할 수 있습니다.
6) 안전인증 :주류 제품은 일반적으로 UL 및 기타 안전 인증을 통과합니다.
백업 전원 공급 장치:통신(기지국, PBX, CATV, ONU, 무선 전화기 등 포함), 태양광 시스템, 전자 스위칭 시스템 UPS, 컴퓨터 백업 시스템, 비상등, 화재 경보기 및 화재 댐퍼와 같은 백업 전원 공급 장치.
주 전원 공급 장치:통신용 트랜시버, 전력 제어 기관차(수집 차량, 전동 휠체어, 청소 로봇), 기계식 공구 시동 장치, 산업용 기기 및 장비, 카메라 플래시 등
기타 휴대용 장비:다양한 종류의 이동식 조명 및 휴대용 기기.
통신 인프라에서 납축 배터리는 주전원이 중단될 때 최후의 방어선으로 기지국과 엣지 컴퓨터실에서 일반적으로 사용됩니다. 예측 가능하고 느린 감쇠 특성을 통해 언제든지 긴급 수리 대신 달력에 작동 및 유지 관리 계획을 예약할 수 있습니다.
| 구성요소 | 재료 | 기능 |
|---|---|---|
| 양극 | 산화 납 활성 물질을 함유한 납-안티몬-칼슘 합금 그리드 | 용량 확보 및 자체 방전 감소 |
| 음극 | 스펀지형 섬유 활성물질을 함유한 납-안티몬-칼슘 합금 그리드 | 용량 확보 및 자체 방전 감소 |
| 구분 기호 | 다중 미세다공성 AGM 분리기 | 양극과 음극의 단락 방지 및 전해액 유지 |
| 전해질 | 묽은 황산 | 플레이트 사이에서 이온을 전도하고 전자를 전달 |
| 쉘 및 커버 | ABS 수지 | 플레이트 배치를 위한 공간 제공 |
| 안전 밸브 | 내산성 및 노화 방지 합성 고무 | 과압은 가스를 방출하고 산소가 유입되는 것을 방지합니다 |
방전 중에는 양극 PbO2, 음극 Pb 및 전해질 H2SO₄가 반응하여 PbSO₄ 및 H2O를 생성합니다. 황산의 농도가 감소하고 비중이 감소합니다. 충전 중에는 반응이 역전되어 PbSO₄가 분해되어 PbO₂와 Pb로 돌아가고 전해질 농도가 상승합니다. 전체 반응:
Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O
충전 또는 과충전이 끝나면 에너지를 사용하여 물을 전기분해하고, 양극은 산소를 생성하고, 음극은 수소를 생성하여 빠져나오므로 전해질이 감소하므로 순수한 물로 보충해야 합니다.
| 영향을 미치는 요인 | 행동 메커니즘 | 삶에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 방출 깊이 | PbO₂ ₄ PbSO₄는 부피팽창과 수축을 반복하며(1mol PbO₂ → PbSO₄ 부피는 95% 증가) 활물질이 느슨해지며 탈락 | 방전이 깊어질수록 사이클 수명이 짧아집니다. |
| 과충전 | 다량의 가스가 양극 활물질에 침전되어 충격을 줍니다. 그리드 합금이 양극산화 부식을 겪고 있습니다 | 신청기간 대폭 단축 |
| 온도 | 10~35℃, 리터당 1℃씩 약 5~6주기 증가; 35~45℃, 리터당 1℃이면 수명을 25배 이상 연장할 수 있습니다. >50℃, 음극 가황 용량 손실 | 적당한 온도는 수명을 연장하고, 과도한 온도는 고장을 가속화합니다 |
| 황산 농도 | 산 밀도를 높이면 양극 용량에 도움이 되지만 자체 방전도 증가하고 그리드 부식이 가속화되며 이산화납이 느슨해집니다. | 산 농도가 높을수록 사이클 수명이 낮아집니다 |
| 방전 전류 밀도 | 큰 전류 + 높은 산 농도로 인해 양극 이산화납이 느슨해지며 떨어짐 | 전류밀도가 높을수록 수명은 짧아진다 |
1) 방전 깊이:심방전은 이산화납의 부피를 반복적으로 팽창 및 수축시켜 결합력을 파괴하고 활물질이 쉽게 떨어지게 만듭니다. 방전이 깊어질수록 사이클 수명이 짧아집니다.
2) 과충전:다량의 가스는 양극 활물질에 영향을 미치고 그리드 부식을 촉진하여 수명을 단축시킵니다.
3) 온도:10~35°C 사이에서 리터당 1°C씩 증가하면 약 5~6주기가 증가할 수 있습니다. 35~45°C 사이에서 리터당 1°C가 상승하면 25사이클 이상 연장될 수 있습니다. 50°C 이상에서는 가황능력이 저하되어 수명이 단축됩니다.
4) 황산 농도:산 밀도의 증가는 음극 용량에 유익하지만 자체 방전 및 그리드 부식을 강화하고 사이클 수명을 단축시킵니다.
5) 방전전류밀도:전류밀도가 높을수록 수명은 짧아집니다.
장점:최저 비용(단위 에너지 가격은 리튬 배터리 또는 니켈 수소화물의 약 1/3) 스크랩 잔존 가치가 높습니다(재활용 가격은 새 배터리보다 30% 높음). 구성이 간단하고 재생 기술이 성숙하며 재활용이 가장 쉽습니다. 리튬이온, 니켈수소와 함께 가장 널리 사용되는 3종의 이차전지이다.
단점:낮은 에너지 밀도(리튬 배터리의 약 1/3, 니켈 수소화물의 1/2), 대용량; 짧은 수명(리튬 배터리의 약 1/3); 납 오염 위험은 산업 체인에 존재합니다(납은 배터리 품질의 60% 이상을 차지하며 전 세계 납의 80% 이상이 납축 배터리에 사용됩니다).
| 배터리 유형 | 에너지 밀도(납산 대비) | 볼륨 특성 |
|---|---|---|
| 납산 배터리 | 기준선 | 큰 크기, 경량 시나리오에는 적합하지 않음 |
| 리튬 이온 배터리 | 납산의 약 3배 | 작은 크기와 가벼운 무게 |
| 니켈 수소 배터리 | 납산의 약 2배 | 중간 |
| 배터리 유형 | 단위 에너지 가격 | 재활용 잔존 가치 | 재활용 |
|---|---|---|---|
| 납산 배터리 | 벤치마크(가장 저렴한 2차 전지) | 재활용 가격 > 새 배터리 30% | 성숙한 기술, 재활용이 가장 쉬움 |
| 리튬 이온 배터리 | 납산의 약 3배 | 낮추다 | 재활용 시스템은 아직 구축 중입니다 |
| 니켈 수소 배터리 | 납산의 약 3배 | 낮추다 | 재활용 기술의 높은 문턱 |
모든 VRLA 배터리가 통과되었습니다. UL 안전 인증, 전압, 용량 및 밀봉은 100% 온라인으로 검사됩니다. 부식 방지 구조를 갖춘 납-칼슘 합금 그리드를 채택하고 최대 10~15년。
표준 공식에 따라 용량을 결정하려면 실제 부하, 백업 전력 지속 시간 및 작동 조건(부동 충전/균등 충전/방전 지원)을 기반으로 선택해야 하며 부동 전압 창, 방전 속도, 고온 감쇠율 및 사이클 수와 같은 검증 가능한 지표에 주의를 기울여야 합니다. 유지 관리를 위해 주변 온도를 제어해야 하며(20-25°C 권장, 정밀 에어컨 또는 배터리 검사 장비 장착), 충전 전압을 엄격하게 제어하고, 방전 깊이를 제어해야 하며, 전압 및 내부 저항을 정기적으로 점검(3개월마다 권장)하고, 오래된 배터리를 적시에 발견하여 교체해야 합니다. 운영 및 유지 관리 작업을 확인 가능한 목록으로 통합하면 연말 신체 검사보다 조기 실패를 더 잘 드러낼 수 있습니다.
SDA10 시리즈(48V, 50–200Ah, 3U–7U), 연속 1C 고전류 방전, 일반 배터리의 약 3배에 달하는 사이클 수명, 내장 BMS(SOC/SOH, 과방전/과충전/과전류/온도 보호) 및 DC 가열 + 열 관리, 넓은 온도 범위 적응성. 배터리 셀부터 시스템 통합까지 완전히 독립적인 산업 체인은 ISO9001/ISO14001/CE/UL/UN38.3 인증을 통과했습니다. 두 개의 주요 생산 기지는 지방 수준의 첨단 스마트 공장으로 평가되었으며 지속적으로 BNEF Tier 1 글로벌 에너지 저장 제조업체 중 하나로 선정되었습니다.
통신 기지국용 납산 배터리 솔루션 이해 →기지국의 배터리 수명을 연장하기 위한 실질적인 핵심 사항을 1:1 비교표로 정리했습니다.
| 배터리 수명에 영향을 미치는 요인 | 배터리 수명을 연장하는 방법 |
|---|---|
| 주변 온도 | 고온 방지 |
| 방전 횟수 및 빈도 | 제때에 배터리를 충전하세요 |
| 방출 깊이 | 배터리의 과방전 방지 |
| 배터리 관리 매개변수 | 배터리 관리 매개변수를 올바르게 설정 |
| 정기 유지 관리 | 정기적인 유지보수 |