Kurşun-asit akü, hâlâ seri üretilen en eski şarj edilebilir pil türüdür. 1859'da Fransız fizikçi Gaston Planté tarafından icat edildi. Her hücre, seyreltilmiş sülfürik asitte (H₂SO₄) daldırılan negatif kurşun plakasından (Pb) ve pozitif kurşun dioksit plakasından (PbO₂) 2 V nominal gerilim sağlar. Hücreler 6 V, 12 V veya 48 V için seri, daha fazla kapasite için paralel bağlanır. Lityumun yükselişine rağmen kurşun-asit; telekom yedek güç, UPS ve marşta olgunluğu, düşük maliyeti ve çok yüksek marş akımı sayesinde varsayılan çözüm olmayı sürdürür.
Bir kurşun-asit hücresi, plakaların, ayraçın, elektrolitin ve gövdenin katmanlı bir yapısıdır. Aşağıdaki tablo her bileşenin malzemesini ve işlevini özetler.
| Bileşen | Malzeme / yapı | İşlev |
|---|---|---|
| Pozitif plaka | Kurşun-antimon-kalsiyum ızgara, aktif PbO₂ | Nominal kapasiteyi sağlar; zamanla korur; özdeşarjı azaltır |
| Negatif plaka | Kurşun-antimon-kalsiyum ızgara, süngerimsi aktif kurşun | Nominal kapasiteyi sağlar; zamanla korur; özdeşarjı azaltır |
| Ayraç | Elektroliti tutan, kısa devreye karşı mikroporöz AGM ayraç | +/- kısa devreyi önler; elektroliti tutar; aktif madde dökülmesini sınırlar |
| Elektrolit | Seyreltilmiş sülfürik asit (H₂SO₄), iyon iletkeni | Yükleri plaka aktif maddeleri arasında taşır |
| Gövde ve kapak | Genellikle alev geciktirici ABS reçine | Plakaları ve elektroliti barındırır |
| Emniyet supabı | Asitlere ve yaşlanmaya dayanıklı sentetik kauçuk | Aşırı basınçta gazı tahliye eder; basıncı korur; oksijeni engeller |
| Terminal | Şerit / çubuk / cıvata / çıkış teli | Yüksek akım deşarjı ve uzun ömür için sızdırmaz arayüz |
Deşarjda Pb ve PbO₂, H₂SO₄ ile tepkimeye girerek PbSO₄ ve su oluşturur, akımı yüküne yönlendirir. Şarjda harici kaynak tepkimeyi tersine çevirir ve Pb, PbO₂ ve H₂SO₄'ü yeniler. Toplam tepkime: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O. Pratikte bu bir float/çevrim dengesidir: float şarj özdeşarjı telafi ederken, derin çevrimler aktif maddeyi tekrar tekrar dönüştürür.
Elektrolit tutunumuna göre: dalgıç (sıvı, su ilavesi gerekir) ve VRLA (supaplı, bakımsız), VRLA AGM (emici cam elyaf) ve GEL (jel elektrolit) olarak ayrılır. Kullanıma göre: SLI (marş, aydınlatma, ateşleme), trakasyon (derin çevrim) ve sabit (yedek). Telefon ve UPS için sabit VRLA AGM hâkimdir.
Gerilim (hücre 2 V; blok 6/12/48 V); kapasite (Ah) belirli bir akımda (10 s veya 20 s); iç direnç (durum göstergesi); C oranı (kapasiteye göre şarj/deşarj akımı); çevrim ömrü; deşarj derinliği (DoD); özdeşarj; verim (genellikle %80–90).
Avantajlar: olgun tedarik zinciri ve düşük fiyat; çok yüksek tepe akımı; geniş sıcaklık aralığı; yüksek geri dönüşüm (kurşun geri kazanımı > %95). Sınırlar: ağır ve hacimli; bakım gerektirir (özellikle dalgıç); deşarjda bırakılırsa sülfatlanmaya yatkın; çevrim ömrü lityumdan düşük; enerji yoğunluğu daha az.
Kimyayı hizmete uydur: telekom/UPS için float, sık kullanım için derin çevrim. Kapasiteyi yük ve yedek süreye göre, sıcaklık ve yaşlanma payıyla boyutlandır. ~20–25 ℃'yi koru, float gerilimini hassas kontrol et ve periyodik iç direnç ve deşarj testleri yap. Yalnızca arızada değil, yaşa, direnç eğilimine ve kapasiteye göre değiştir.
Telekom baz istasyonları (kesintide yedek), veri merkezi ve endüstriyel UPS, SLI marş ve bazı sabit/yenilenebilir depolama tamponları. Birçok yedek senaryoda kurşun-asit hâlâ en iyi ₺/kullanılabilir kWh'yi güvenle sunar.
Lityum (LiFePO₄) ağırlıkta, çevrim ömründe ve bakımda kazanır; mobil, şebekeden bağımsız ve yoğun çevrimli kullanımlar için daha uygundur. Ancak kurşun-asit; en düşük ilk maliyet, devasa tepe akımı ve kanıtlanmış güvenilirlik önemliyken cazibesini korur. Doğru yaklaşım, yalnızca alış fiyatı değil, kullanılabilir kWh başına toplam maliyeti karşılaştırmaktır.
Kaynak dokümandaki teknik veriler, konuya göre derlenmiştir.
| Kurşun-asit akü | Referans (en ucuz ikincil akü) | Geri kazanım değeri yeni fiyatın %30'undan fazla | Olgun teknoloji, geri dönüşümü en kolay |
|---|---|---|---|
| Lityum iyon akü | Kurşunun yaklaşık 3 katı | Düşük | Geri dönüşüm sistemi hâlâ kuruluyor |
| Nikel-hidrojen akü | Kurşunun yaklaşık 3 katı | Düşük | Geri dönüşümde teknik eşik yüksek |
| Kurşun-asit akü | Referans | Hacmi büyük, hafif uygulamalara uygun değil |
|---|---|---|
| Lityum iyon akü | Kurşunun yaklaşık 3 katı | Küçük hacim, düşük ağırlık |
| Nikel-hidrojen akü | Kurşunun yaklaşık 2 katı | Orta |
| Deşarj derinliği | PbO₂ ↔ PbSO₄ hacminin tekrar tekrar genişleyip büzülmesi (1 mol PbO₂ → PbSO₄, hacim %95 artar), aktif madde gevşeyip dökülür | Deşarj ne kadar derinse çevrim ömrü o kadar kısa |
|---|---|---|
| Aşırı şarj | Yoğun gaz çıkışı pozitif aktif maddeyi zorlar; ızgara alaşımı anodik korozyona uğrar | Kullanım ömrünü belirgin şekilde kısaltır |
| Sıcaklık | 10–35 °C arasında her +1 °C yaklaşık 5–6 çevrim; 35–45 °C arasında her +1 °C 25 çevrimden fazla; 50 °C üzerinde negatif plakada sülfatlaşma nedeniyle kapasite kaybı | Ilımlı sıcaklık ömrü uzatır, aşırı sıcaklık arızayı hızlandırır |
| Sülfürik asit derişimi | Yoğunluk artışı pozitif kapasiteye yarar, ancak kendi kendine deşarjı artırır, ızgara korozyonunu ve PbO₂ dökülmesini hızlandırır | Derişim ne kadar yüksekse çevrim ömrü o kadar kısa |
| Deşarj akım yoğunluğu | Yüksek akım ve derişik asit, pozitif PbO₂'nin dökülmesini hızlandırır | Akım yoğunluğu arttıkça ömür kısalır |
Tüm VRLA aküler UL sertifikalıdır; gerilim, kapasite ve sızdırmazlık hatta %100 kontrol edilir. Korozyona dayanıklı kurşun-kalsiyum ızgaralarla yüzdürme şarjında ömür 10–15 yıla ulaşır.
Senaryonuzu ve kapasite ihtiyacınızı bize iletin; en uygun çözümü önerelim ve 24 saat içinde teklif verelim.
Ücretsiz teklif al →SDA10 serisi (48 V, 50–200 Ah, 3U–7U) sürekli 1C deşarjı, normal akülerin yaklaşık 3× çevrim ömrünü, entegre BMS (SOC/SOH, aşırı deşarj/şarj/akım/sıcaklık koruması) ve DC ısıtma + termal yönetimle geniş sıcaklık aralığında çalışmayı sunar. Hücreden sisteme entegre zincir, ISO 9001 / ISO 14001 / CE / UL / UN38.3 sertifikalıdır.
Telekom çözümleri hakkında →