Gevulde Loodzuuraccu's (Loodaccu's)

Inleiding

Er zijn verschillende soorten loodzuuraccu's, waaronder gelcellen, absorberend glasmat (AGM) en gevulde accu's. De oorspronkelijke loodzuuraccu dateert uit 1859 en hoewel deze sindsdien aanzienlijk is gemoderniseerd, blijft de theorie hetzelfde. Absorberende glasmataccu's en gelcellen worden vaak gegroepeerd als ventielgeregelde loodzuuraccu's (VRLA).

Loodzuuraccu's hebben geen geweldige energie-gewicht of energie-volume eigenschappen, maar ze blijven in gebruik omdat ze goedkoop te produceren zijn en uitstekende vermogen-gewicht eigenschappen hebben. Loodzuuraccu's worden veel gebruikt in de auto-industrie omdat ze in staat zijn om in korte tijd een grote hoeveelheid stroom te ontladen; dit is precies wat nodig is om een statische verbrandingsmotor (IC) in beweging te zetten (diesel of benzine, enz.).

Er wordt geschat dat tussen de 40-60% van het gewicht van een gemiddelde loodzuuraccu direct kan worden toegeschreven aan de loodplaten (daarom is de accu zo zwaar).

 

Hoe Loodzuuraccu's Werken

 

Loodplaten zijn opgehangen in elektrolyt (water en zwavelzuuroplossing) in een plastic accubehuizing. Positieve en negatieve platen worden gemaakt met verschillende coatings zodat er stroom tussen hen kan vloeien. Terwijl de stroom tussen de platen vloeit door chemische reactie, vormt zich loodsulfaat op zowel de positieve als de negatieve platen (loodsulfaat verschijnt als een gele coating). Naarmate het loodsulfaat toeneemt, begint de spanning af te nemen. Het loodsulfaat zal kristalliseren op de platen als er niet onmiddellijk een acculader wordt aangesloten en een laadstroom wordt toegepast.

 

Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Introductie tot Batterijen Videocursus bekijkt! De cursus bevat een quiz, een handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus voltooit. Veel plezier!

 

Soorten Loodzuuraccu's

Over het algemeen zijn er twee soorten loodzuuraccu's, gebaseerd op hun constructiemethode. Deze accu's worden ofwel gevulde (of geventileerde) of verzegelde accu's genoemd. Gevulde en verzegelde accu's verschillen ook in hun werking. Alle loodzuuraccu's produceren waterstof- en zuurstofgas (gassen) aan de elektroden tijdens het opladen door een proces dat elektrolyse wordt genoemd. Deze gassen mogen ontsnappen uit een gevulde cel, maar de verzegelde cel is zo geconstrueerd dat de gassen worden vastgehouden en opnieuw worden gecombineerd. Het moet worden opgemerkt dat waterstofgas explosief is in lucht bij slechts 4% per volume. Gevulde en verzegelde loodzuuraccu's worden besproken in de volgende paragrafen.

Gevulde Loodzuuraccu's

Gevulde cellen zijn die waarbij de elektroden/platen zijn ondergedompeld in elektrolyt. Aangezien gassen die tijdens het opladen worden gecreëerd naar de atmosfeer worden afgevoerd, moet er af en toe gedestilleerd water worden toegevoegd om het elektrolyt weer op het vereiste niveau te brengen. Het meest bekende voorbeeld van een gevulde loodzuurcel is de 12-V autobatterij.

Verzegelde Loodzuuraccu's

Deze soorten accu's houden het elektrolyt vast, maar hebben een ontluchting of klep om gassen te laten ontsnappen als de interne druk een bepaalde drempel overschrijdt. Tijdens het opladen genereert een loodzuuraccu zuurstofgas aan de positieve elektrode.

Verzegelde loodzuuraccu's zijn zo ontworpen dat de zuurstof die tijdens het opladen wordt gegenereerd, wordt opgevangen en opnieuw wordt gecombineerd in de accu. Dit wordt een zuurstofrecombinatiecyclus genoemd en werkt goed zolang de laadsnelheid niet te hoog is. Een te hoge laadsnelheid kan leiden tot scheuren van de behuizing, thermische runaway of interne mechanische schade.

De ventielgeregelde accu is het meest voorkomende type verzegelde accu. Het werd ontwikkeld voor stationaire en telecommunicatiebatterijtoepassingen. Deze soorten verzegelde accu's hebben een veerbediende klep die gassen afvoert bij een vooraf bepaalde druk. Typische drukdrempels variëren van 2 tot 5 psig, afhankelijk van het ontwerp van de accu. Hoewel de term "ventielgeregeld" vaak synoniem wordt gebruikt om verzegelde loodzuuraccu's te beschrijven, zijn niet alle verzegelde accu's ventielgeregeld. Sommige accudesigns gebruiken vervangbare ontluchtingspluggen of andere mechanismen om overtollige druk te verlichten. Verzegelde accu's werden ontwikkeld om het onderhoud dat nodig is voor accu's in actieve dienst te verminderen. Aangezien de elektrolytniveaus worden behouden door het opvangen en opnieuw combineren van afvalgassen, zou er geen noodzaak moeten zijn om gedestilleerd water toe te voegen gedurende de levensduur van de accu. Deze accu's worden vaak verkeerd aangeduid als "onderhoudsvrij". In feite zijn alle onderhoudspraktijken die van toepassing zijn op niet-verzegelde accu's ook van toepassing op verzegelde accu's. De enige uitzondering is dat elektrolytniveaus niet kunnen en niet hoeven te worden onderhouden.

Verzegelde accu's worden vaak vermeden voor toepassingen als back-up stroombron om verschillende redenen. Een reden is dat de laadstatus van verzegelde accu's niet kan worden vastgesteld door de gebruikelijke soortelijk gewichtmeting. Betrouwbare alternatieve methoden om de laadstatus van verzegelde accu's te meten zijn in ontwikkeling. Een tweede reden is hun gevoeligheid voor hoge temperaturen.

 

Werking en Constructie

De volgende paragrafen beschrijven de algemene werking en constructie van loodzuuraccu's.

Actieve Materialen van Loodzuuraccu's

De actieve materialen in een accu zijn die welke deelnemen aan de elektrochemische laad/ontlaadreactie. Deze materialen omvatten het elektrolyt en de positieve en negatieve elektroden. Zoals eerder vermeld, is het elektrolyt in een loodzuuraccu een verdunde oplossing van zwavelzuur (H₂SO₄). De negatieve elektrode van een volledig opgeladen accu bestaat uit sponslood (Pb) en de positieve elektrode bestaat uit looddioxide (PbO₂).

Elektrochemie van de Loodzuurcel

Alle loodzuuraccu's werken op dezelfde fundamentele reacties. Terwijl de accu ontlaadt, reageren de actieve materialen in de elektroden (looddioxide in de positieve elektrode en sponslood in de negatieve elektrode) met zwavelzuur in het elektrolyt om loodsulfaat en water te vormen. Bij het opladen wordt het loodsulfaat op beide elektroden weer omgezet in looddioxide (positief) en sponslood (negatief), en worden de sulfaationen (SO₄^2-) teruggedreven in de elektrolytoplossing om zwavelzuur te vormen. De reacties die in de cel plaatsvinden, volgen.

Bij de positieve elektrode

Bij de negatieve elektrode

Voor de totale cel

Daarom is de maximale open-circuit spanning die door een enkele loodzuurcel kan worden ontwikkeld 2.041 V.

Constructiemethoden voor Negatieve en Positieve Platen

De eenvoudigste methode voor de constructie van loodzuuraccu-elektroden is de Planté-plaat, genoemd naar de uitvinder van de loodzuuraccu. Een Planté-plaat is eenvoudigweg een vlakke plaat van zuiver lood. Aangezien de capaciteit van een loodzuuraccu evenredig is met het oppervlak van de elektroden dat aan het elektrolyt wordt blootgesteld, worden verschillende schema's gebruikt om het oppervlak van de elektroden per volume- of gewichtseenheid te vergroten. Planté-platen worden gegroefd of geperforeerd om hun oppervlak te vergroten. Een typische Planté-plaat wordt getoond in de afbeelding hieronder.

De meest gebruikte methode om het oppervlak te vergroten is om het actieve materiaal in een pasta te maken die als een spons werkt waar het elektrolyt alle poriën vult. De pasta, of het actieve materiaal, wordt gemonteerd in een frame of roosterstructuur die het mechanisch ondersteunt en dient als de elektrische geleider die de stroom draagt tijdens zowel de laad- als ontlaadcyclus. De meest gebruikte plaat vandaag de dag is de gepaste plaat, ook wel de vlakke plaat genoemd. Deze roosterstructuur is een rasterwerk dat lijkt op de doorsnede van een honingraat, waarbij de pasta alle rechthoekige vensters op de structuur vult. In de afbeelding hieronder wordt een typische constructie van een gepaste plaatrooster getoond. De vlakke plaatconstructie wordt in bijna alle gevallen gebruikt als de negatieve elektrodeplaat en dient als de positieve plaat in de meeste standby-toepassingen.

Typische Planté Plaat

Typische Constructie van een Gepaste Plaatrooster

Positieve elektroden zijn meestal van gepaste plaat of buisvormige constructie. Buisvormige elektroden zijn populaire positieve platen voor zware cyclus toepassingen. Deze constructie maakt gebruik van een frame structuur bestaande uit een reeks verticale spines verbonden met een gemeenschappelijke bus (busbar). De pasta wordt vastgehouden in micro-poreuze, niet-geleidende buizen die over de individuele spines worden geplaatst. Een vereenvoudigd beeld van buisvormige plaatconstructie wordt getoond in de afbeelding hieronder. Ongeacht het gebruikte plaattype, wordt de capaciteit van elke accu vergroot door meerdere platen parallel toe te voegen.

Antimoon/Calcium/Selenium/Tin Legering

De roosterstructuur in zowel gepaste als buisvormige plaataccu's is gemaakt van een loodlegering. Een zuivere loodroosterstructuur is op zichzelf niet sterk genoeg om verticaal te staan terwijl het het actieve materiaal ondersteunt. Andere metalen in kleine hoeveelheden worden gelegeerd met lood voor extra sterkte en verbeterde elektrische eigenschappen. De meest gebruikte gelegeerde metalen zijn antimoon, calcium, tin en selenium.

Typische Constructie van een Buisvormige Plaat

De twee meest voorkomende legeringen die tegenwoordig worden gebruikt om het rooster te verharden zijn antimoon en calcium. Accu's met deze soorten roosters worden soms "lood-antimoon" en "lood-calcium" accu's genoemd. Tin wordt toegevoegd aan lood-calcium roosters om de cyclabiliteit te verbeteren. De belangrijkste verschillen tussen accu's met lood-antimoon en lood-calcium roosters zijn als volgt:

1. Lood-antimoon accu's kunnen dieper worden gecycled dan lood-calcium accu's. 
2. Gevulde lood-antimoon accu's vereisen vaker onderhoud naarmate ze het einde van hun levensduur naderen, omdat ze steeds meer water gebruiken en periodieke egalisatieladingen vereisen. 
3. Lood-calcium accu's hebben lagere zelfontladingspercentages zoals getoond in de afbeelding hieronder en zullen daarom minder stroom trekken tijdens het druppelladen dan lood-antimoon accu's. 
4. Lood-calcium positieve platen kunnen in lengte en breedte groeien door roosteroxidatie bij de korrelgrenzen. Deze oxidatie wordt meestal veroorzaakt door langdurig overladen, wat gebruikelijk is bij UPS en andere accu's die constant druppelladen. Roosters kunnen voldoende in grootte groeien om te leiden tot kromtrekken of scheuren van hun containers.

.

Zelfontladingspercentages van Drie Roostermaterialen

Een ander type roosterlegering is lood-selenium. In werkelijkheid is deze accu eigenlijk een laag lood-antimoon rooster met een kleine hoeveelheid selenium. Lood-selenium heeft kenmerken die ergens tussen lood-calcium en lood-antimoon vallen.

Wanneer zuiver lood wordt gemengd met een legering kunnen er ongewenste kenmerken worden geïntroduceerd in de prestaties van de accu. Moderne accufabrikanten proberen de hoeveelheid antimoon en calcium te verminderen door dopingmiddelen zoals selenium, cadmium, tin en arseen te introduceren. Wanneer accu's die arseen en antimoon bevatten worden opgeladen (vooral overladen) kunnen de giftige gassen arseen (AsH₃) en stibine (SbH₃) vrijkomen. Dit wordt verder besproken in de paragrafen die aan opladen zijn gewijd.

Soortelijk Gewicht

Een van de belangrijkste parameters van accubediening is het soortelijk gewicht van het elektrolyt. Soortelijk gewicht is de verhouding van het gewicht van een oplossing tot het gewicht van een gelijk volume water bij een gespecificeerde temperatuur. Soortelijk gewicht wordt gebruikt als een indicator van de laadstatus van een cel of accu. Echter, soortelijk gewichtmetingen kunnen de capaciteit van een accu niet bepalen. Tijdens ontlading neemt het soortelijk gewicht lineair af met de ampère-uren die worden ontladen zoals aangegeven in de afbeelding hieronder.

Veranderingen in Spanning en Soortelijk Gewicht Tijdens Opladen en Ontladen

Daarom, tijdens volledig opgeladen stationaire werking en bij ontlading, biedt de meting van het soortelijk gewicht van het elektrolyt een benaderende indicatie van de laadstatus van de cel. De neerwaartse lijn voor het soortelijk gewicht tijdens ontlading wordt benaderd door de onderstaande vergelijking:

Soortelijk gewicht=cel open-circuit spanning-0.845.

Of

Cel open-circuit spanning = soortelijk gewicht + 0.845.

Bovenstaande vergelijkingen maken elektrische monitoring van het benaderde soortelijk gewicht op incidentele basis mogelijk. Zoals eerder vermeld, kunnen soortelijk gewichtmetingen niet worden uitgevoerd op verzegelde loodzuuraccu's. Meting van de cel open-circuit spanning is gebruikt als een indicator van de laadstatus van een verzegelde accu. Betrouwbaardere methoden voor het bepalen van de laadstatus van verzegelde accu's zijn in ontwikkeling.

Het soortelijk gewicht neemt af tijdens het ontladen van een accu tot een waarde nabij die van zuiver water en neemt toe tijdens een herlaadbeurt. De accu wordt als volledig opgeladen beschouwd wanneer het soortelijk gewicht zijn hoogste mogelijke waarde bereikt.

Soortelijk gewicht varieert natuurlijk met temperatuur en de hoeveelheid elektrolyt in een cel. Wanneer het elektrolyt nabij het lage niveau is, is het soortelijk gewicht hoger dan nominaal en daalt het naarmate er water aan de cel wordt toegevoegd om het elektrolyt op het volle niveau te brengen. Het volume van het elektrolyt zet uit naarmate de temperatuur stijgt en krimpt naarmate de temperatuur daalt, wat de dichtheid of soortelijk gewichtmeting beïnvloedt. Naarmate het volume van het elektrolyt uitzet, worden de metingen verlaagd en, omgekeerd, neemt het soortelijk gewicht toe bij koudere temperaturen.

Het soortelijk gewicht voor een bepaalde accu wordt bepaald door de toepassing waarin deze zal worden gebruikt, rekening houdend met de bedrijfstemperatuur en de levensduur van de accu. Typische soortelijke gewichten voor bepaalde toepassingen worden getoond in Tabel 1.

Tabel 1. Soortelijke gewichten voor gevulde accu's.

Soortelijke gewichten	Toepassing
1.300	Zwaar gecyclede accu's zoals voor elektrische voertuigen (tractie)
1.260	Automotive (SLI)
1.250	UPS—Standby met hoge momentane stroomontlaadvereiste
1.215	Algemene toepassingen zoals stroomvoorziening en telefoonapplicaties

 

Bij de selectie van een accu voor een bepaalde toepassing moeten enkele effecten van hoog of laag soortelijk gewicht in overweging worden genomen:

Hoger soortelijk gewicht	Lager soortelijk gewicht
Meer capaciteit	Minder capaciteit
Kortere levensduur	Langere levensduur
Minder ruimte nodig	Meer ruimte nodig
Hogere momentane ontlaadsnelheden	Lagere momentane ontlaadsnelheden
Minder geschikt voor "zwevende" werking	Meer geschikt voor "zwevende" werking
Meer stilstandsverlies	Minder stilstandsverlies

 

Een oplossing met een hoger soortelijk gewicht is zwaarder per volume-eenheid dan een met een lager soortelijk gewicht. Daarom zinkt het meer geconcentreerde elektrolyt dat tijdens het opladen wordt gecreëerd naar de bodem van de accupot, waardoor een gradiënt in soortelijk gewicht ontstaat. Het gassen dat optreedt bij overladen dient als een "mixer" en maakt het soortelijk gewicht uniform door de cel. Om foutieve metingen te voorkomen, moeten soortelijk gewichtmetingen alleen worden uitgevoerd na een egalisatielading en daaropvolgende druppellading gedurende ten minste 72 uur. De lezer moet aanvullende richtlijnen over soortelijk gewicht zoeken in ANSI/IEEE Std 450, IEEE Aanbevolen Praktijk voor Onderhoud, Testen en Vervanging van Grote Loodopslagaccu's voor Opwekkingstations en Onderstations.

Effecten van Ontlaadsnelheid en Temperatuur op Capaciteit en Levensduur

De snelheid waarmee een accu wordt ontladen en de bedrijfstemperatuur hebben een diepgaand effect op de capaciteit en levensduur. Een voorbeeld van het effect van ontlaadsnelheid op accucapaciteit wordt getoond in de afbeelding hieronder voor tractieaccu's. Deze afbeelding laat zien dat accu's die met een lage snelheid worden ontladen, een hogere capaciteit kunnen leveren dan die met een hoge snelheid worden ontladen.

De diepte van ontlading beïnvloedt ook de levensduur van een accu. Zoals getoond in de afbeelding hieronder voor een typische tractieaccu, kunnen ontladingen van meer dan ongeveer 80% van de capaciteit de levensduur van de accu verkorten.

Koudere bedrijfstemperaturen zullen een beetje extra levensduur opleveren, maar ook de capaciteit van loodzuurcellen verlagen. Hoge temperaturen leveren een hogere capaciteit op (zie de afbeelding hieronder) maar hebben een nadelig effect op de levensduur.

Typische Effecten van Ontlaadsnelheid op Accucapaciteit

Typische Effecten van Diepte van Ontlading op Tractieacculevensduur

Typische Effecten van Bedrijfstemperaturen op Tractieaccucapaciteit

 

Toepassingen

Er zijn talloze toepassingen voor het gebruik van loodzuuraccu's. Ze variëren van de extreem grote accusystemen die worden gebruikt voor load levelling door elektriciteitsbedrijven tot de relatief kleine accu's die worden gebruikt in handgereedschap. Accu's moeten mogelijk diep en frequent worden gecycled, zoals die worden gebruikt voor elektrische voertuigkracht, of ze kunnen op "zweven" blijven zoals in een noodverlichtingstoepassing en slechts zelden worden ontladen. Duidelijk is dat deze toepassingen niet allemaal dezelfde accu kunnen gebruiken. Beperkingen op parameters zoals bedrijfstemperatuur, gewenste capaciteit, spanning en vermogensvereisten, enz., beïnvloeden het type accu dat wordt gekozen.

Al deze overwegingen worden in aanmerking genomen door het bepalen van de taakcyclus van de accu. De taakcyclus is de vereiste bedrijfsparameters van een cel of accu, inclusief factoren zoals laad- en ontlaadsnelheden, diepte van ontlading, cycluslengte en duur in de standby-modus. De taakcyclus moet bekend zijn en worden opgenomen in de accuaankoop specificatie. De taakcyclus en de gekozen accu bepalen ook het type oplader dat wordt gebruikt. Meer details over het afstemmen van opladers op accu's en toepassingen worden in latere paragrafen opgenomen. Meer informatie over taakcycli is opgenomen in de sectie getiteld "Maatvoering en Selectie".

De belangrijkste categorieën van loodzuuraccutoepassingen zijn starten, verlichting en ontsteking (SLI); industrieel, inclusief tractie en stationaire toepassingen; en kleine draagbare apparatuur. Een korte beschrijving van elk type is hieronder opgenomen, samen met voorbeeldtoepassingen van elk type.

Starten, Verlichting en Ontsteking

SLI-accu's worden door de meeste mensen elke dag gebruikt en worden in grotere aantallen geproduceerd dan enig ander type loodzuuraccu. Deze worden gebruikt om auto's en de meeste andere soorten verbrandingsmotoren te starten. Ze zijn niet geschikt voor diepontladings toepassingen, maar excelleren voor toepassingen die een hoge stroom vereisen voor een korte tijd. Ze worden meestal opgeladen op een "gedeeltelijke druppel" manier, wat betekent dat de accu alleen een druppellading ontvangt terwijl het voertuig in bedrijf is. Een doorsnede van een typische SLI-accu wordt getoond in de afbeelding hieronder. SLI-accu's zijn meestal van het vlakke gepaste plaatontwerp.

Doorsnede van een Typische Accu Gebruikt Voor Starten, Verlichting en Ontsteking (SLI)

Industrieel

Industriële accu's hebben over het algemeen de grootste capaciteit van de drie belangrijkste categorieën loodzuuraccu's. Industriële accu's worden gebruikt voor voertuigtractie en stationaire toepassingen.

Tractie

Tractieaccu's worden gebruikt om aandrijfkracht te leveren voor elektrische of hybride voertuigen. De belangrijkste nadruk bij het ontwerp van tractieaccu's is de noodzaak van een hoge capaciteit-gewicht en volume verhouding, aangezien het voertuig ook zijn stroombron moet dragen. Tractieaccu's worden vaak diep gecycled en vereisen een snelle laadsnelheid voor gebruik meestal binnen 24 uur. Typische toepassingen zijn aandrijfkracht voor vorkheftrucks en elektrische karren. Tractieaccu's zijn meestal van het buisvormige plaatontwerp, dat gunstiger presteert tijdens diepcycluswerking.

Stationair

Stationaire accu's komen in een breed scala aan ontwerpen voor verschillende toepassingen. Ze worden gebruikt voor toepassingen waar stroom alleen op een standby- of noodbasis nodig is. Stationaire accu's worden zelden ontladen. Stationaire accu's blijven op een continue druppellading zodat ze op aanvraag kunnen worden gebruikt. De grootste soorten stationaire accu's zijn die welke worden gebruikt voor elektrische load levelling. Load-levelling accu's slaan elektrische energie op voor tijden van piekvermogen vraag en worden offline gehaald tijdens tijden van lage vermogensvraag. Stationaire accu's worden ook gebruikt voor back-up noodstroom, telecommunicatieapparatuur en ononderbroken stroomvoorzieningen. Stationaire accu's worden vervaardigd in een verscheidenheid aan plaatontwerpen. Een voorbeeld van een stationaire accu gebruikt voor back-up stroom wordt getoond in de afbeelding hieronder.

Typische Stationaire Accu Gebruikt Voor Back-up Stroom

Draagbaar

Draagbare loodzuuraccu's zijn meestal van het verzegelde type, geconstrueerd zoals afgebeeld in de afbeelding hieronder. Hun werking kan meestal niet worden beschreven als cyclisch of zwevend, maar ligt ergens tussenin. Accu's in deze categorie kunnen vaak diep gecycled worden of blijven relatief lang ongebruikt. Typische toepassingen zijn draagbare gereedschappen, speelgoed, verlichting en noodverlichting, radioapparatuur en alarmsystemen. De meeste draagbare accu's kunnen binnen minder dan een uur worden opgeladen tot 80–90% van hun oorspronkelijke capaciteit met een constantspanningslader.

Componenten van Verzegelde Loodzuurcel

 

Maatvoering en Selectie

Maatvoering en selectie van loodzuuraccu's moeten worden uitgevoerd volgens ANSI/IEEE Std 485, IEEE Aanbevolen Praktijk voor Maatvoering van Grote Loodopslagaccu's voor Opwekkingstations en Onderstations. Zoals eerder beschreven, is de taakcyclus het belangrijkste criterium bij accumaatvoering en selectie. ANSI/IEEE Std 485 bevat richtlijnen evenals een voorbeeldoefening voor het bepalen van de taakcyclus. Een eenvoudig taakcyclusdiagram wordt getoond in de afbeelding hieronder.

Diagram van een Taakcyclus

Elk van de belastingen (aangegeven door L1-6) vereist een bepaalde stroomsterkte voor een gespecificeerde tijd en duur. In de voorbeeld taakcyclus wordt aangenomen dat een willekeurig voorkomende belasting (L7) optreedt in de 120e minuut. De plaatsing van willekeurig voorkomende belastingen in de taakcyclus wordt ook behandeld in ANSI/IEEE Std 485.

Andere selectiecriteria aanbevolen door ANSI/IEEE Std 485 zijn de volgende:

1. Fysieke kenmerken, zoals grootte en gewicht van de cellen, container materiaal, ontluchtingsdoppen, intercellulaire connectoren en terminals 
2. Geplande levensduur van de installatie en verwachte levensduur van het celontwerp 
3. Frequentie en diepte van ontlading 
4. Omgevingstemperatuur 
5. Onderhoudsvereisten voor de verschillende celontwerpen 
6. Seismische kenmerken van het celontwerp.

 

Onderhoud

Correct onderhoud zal de levensduur van een accu verlengen en zal helpen ervoor te zorgen dat deze in staat is om aan zijn ontwerpvereisten te voldoen. Een goed accuonhoudsprogramma zal dienen als een waardevolle hulp bij het bepalen van de noodzaak voor accuvervanging. Accuonhoud moet altijd worden uitgevoerd door getraind personeel dat bekend is met accu's en de bijbehorende veiligheidsmaatregelen.

Het grootste deel van het volgende materiaal betreft gevulde, niet-onderhoudsvrije accu's. Echter, zogenaamde "onderhoudsvrije" en ventielgeregelde accu's vereisen ook enig onderhoud. Ze vereisen geen water toevoeging of controle van het soortelijk gewicht, maar ze kunnen periodieke reiniging, monitoring van cel- en accutotaal druppelspanning, belasting (capaciteit) testen, terminalweerstandsmeting of reiniging en aandraaien van terminalbouten vereisen, afhankelijk van het belang van de toepassing.

Algemeen

Over het algemeen moet een goed onderhouds- en inspectieprogramma gebaseerd zijn op relevante normen, zoals ANSI/IEEE Std 450, IEEE Aanbevolen Praktijk voor Onderhoud, Testen en Vervanging van Grote Loodopslagaccu's voor Opwekkingstations en Onderstations. Enkele van de aanbevolen praktijken uit deze en andere referenties worden in de volgende paragrafen gepresenteerd.

Gevulde loodzuuraccu's kunnen 10 jaar of langer functioneren als ze goed worden onderhouden. De zes algemene regels voor correct onderhoud zijn:

1. Stem de oplader af op de accubehoeften. 
2. Vermijd het overontladen van de accu. 
3. Houd het elektrolyt op het juiste niveau (voeg water toe indien nodig). 
4. Houd de accu schoon. 
5. Vermijd oververhitting van de accu. 
6. Geef periodiek een egalisatielading aan zwakke accu's/cellen.

De Oplader Afstemmen op Accubehoeften

Slechte laadpraktijken zijn verantwoordelijk voor het verkorten van de levensduur van een accu meer dan enige andere oorzaak. Opladen kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, maar het doel om stroom door de accu te laten stromen in de tegenovergestelde richting van ontlading blijft hetzelfde. Het belangrijkste aspect van opladen is het afstemmen van de oplader op de accutoepassing. Bij het kiezen van een oplader is het noodzakelijk om rekening te houden met het type accu, de manier waarop de accu zal worden ontladen, de beschikbare tijd voor opladen, de temperatuur extremen die de accu zal ervaren en het aantal cellen in de accu (uitgangsspanning). Het is belangrijk om de accufabrikant te raadplegen op het moment van aankoop om de juiste laadmethode te bepalen.

Over het algemeen kunnen loodzuuraccu's worden opgeladen met elke snelheid die geen overmatig gassen, overladen of hoge temperaturen veroorzaakt. Ontladen accu's kunnen aanvankelijk met een hoge stroom worden opgeladen. Echter, zodra de accu zijn volledige lading nadert, moet de stroom worden verminderd om gassen en overmatig overladen te verminderen.

Er bestaan een breed scala aan schema's voor het opladen van loodzuuraccu's. Hoewel een volledige bespreking van verschillende laadtechnieken buiten het bestek van deze cursus valt, volgt een algemene beschrijving van de meer gebruikelijke methoden.

Constantspanningsladen

Constantspannings (vaak constant-potentiaal) opladers handhaven bijna dezelfde spanningsinvoer naar de accu gedurende het laadproces, ongeacht de laadstatus van de accu. Constantspannings opladers leveren een hoge initiële stroom aan de accu vanwege het grotere potentiaalverschil tussen de accu en oplader. Een constantspannings oplader kan tot 70% van de vorige ontlading in de eerste 30 minuten teruggeven. Dit blijkt nuttig in veel accutoepassingen die meerdere ontladingsscenario's omvatten. Naarmate de accu oplaadt, neemt de spanning snel toe. Dit vermindert het potentieel dat de stroom aandrijft, met een overeenkomstige snelle afname van de laadstroom zoals afgebeeld in de afbeelding hieronder. Als gevolg hiervan, hoewel de accu snel een gedeeltelijke lading bereikt, vereist het verkrijgen van een volledige lading langdurig opladen.

Gezien dit gedrag worden constantspannings opladers vaak gevonden in toepassingen die normaal gesproken langere laadperiodes toestaan om volledige lading te bereiken. Constantspannings opladers mogen niet worden gebruikt waar er frequente cycli van de accu zijn. Herhaalde ontladingen zonder de cel terug te brengen naar zijn volledige lading zullen uiteindelijk de accucapaciteit verminderen en kunnen individuele cellen beschadigen.

Constantspannings opladers worden meestal gebruikt in twee zeer verschillende modi: als een snelle oplader om een hoog percentage van de lading in korte tijd te herstellen of als een druppellader om de effecten van overladen op accu's met infrequente ontladingen te minimaliseren zoals hieronder beschreven.

Laadsnelheid versus Tijd voor een Typische Constantspannings Oplader

Druppelladen

Druppelladen wordt het meest gebruikt voor back-up en noodstroomtoepassingen waar de ontlading van de accu infrequent is. Tijdens druppelladen zijn de oplader, accu en belasting parallel geschakeld. De oplader werkt op de normale stroomvoorziening die tijdens bedrijf stroom aan de belasting levert. In het geval van een storing in de normale stroomvoorziening, levert de accu back-up stroom totdat de normale stroomvoorziening is hersteld. Aangezien de meeste apparatuur wisselstroom vereist, wordt meestal een gelijkrichtercircuit toegevoegd tussen de accu en de belasting om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom. Druppelladers zijn meestal constantspannings opladers die op een lage spanning werken. Door de oplader op een lage spanning te laten werken, meestal minder dan ongeveer 2.4 V per cel, blijft de laadstroom laag en worden de schadelijke effecten van hoogstroom overladen geminimaliseerd.

Voor ventielgeregelde accu's is een belangrijke overweging bij druppelladen het mogelijke optreden van een fenomeen genaamd "thermische runaway". De beste manier om thermische runaway te voorkomen is door het gebruik van een temperatuurgecompenseerde acculader. Een temperatuurgecompenseerde oplader past de druppelspanning aan op basis van de accutemperatuur. Temperatuurgecompenseerde opladers zullen de betrouwbaarheid verhogen en de levensduur van het accu/oplader systeem verlengen. Ze zijn vooral nuttig voor accu's die zich bevinden in gebieden waar de temperaturen aanzienlijk boven de omgevingstemperatuur kunnen liggen.

Constantstroomladen

Constantstroomladen betekent eenvoudigweg dat de oplader een relatief uniforme stroom levert, ongeacht de laadstatus of temperatuur van de accu. Constantstroomladen helpt onevenwichtigheden van cellen en accu's die in serie zijn geschakeld te elimineren. Enkelvoudige constantstroom opladers zijn het meest geschikt voor cyclische werking waarbij een accu vaak een volledige lading moet verkrijgen gedurende de nacht. Bij deze hoge laadsnelheden zal er enige ontluchting van gassen zijn. Positieve roosteroxidatie zal optreden bij verhoogde temperaturen of verlengde overladingstijden. Normaal gesproken wordt de gebruiker van een cyclische toepassing geïnstrueerd om de accu binnen een periode van tijd van een enkelvoudige constantstroom oplader te verwijderen die volledige lading mogelijk maakt, maar overmatige roosteroxidatie voorkomt.

Een ander type constantstroom oplader is de gesplitste snelheid oplader. Een gesplitste snelheid oplader past een hoge initiële stroom toe op de cel en schakelt vervolgens over naar een lage snelheid op basis van laadtijd, spanning of beide. De keuze van de schakelingsmethode en het schakelpunt kan worden beïnvloed door de relatieve prioriteit van het minimaliseren van ontluchting (vroege schakeling) versus het handhaven van een goede celbalans (latere schakeling). In sommige gesplitste snelheid opladers zal de oplader afwisselen tussen de hoge en lage snelheid naarmate de accu zijn volledige lading nadert. Gesplitste snelheid opladers zijn nuttig wanneer de ontlading niet kan worden geclassificeerd als druppel of cyclisch, maar ergens tussen de twee toepassingen ligt.

Trickle Charging

Een trickle charge is een continue constantstroomlading met een lage (ongeveer C/100) snelheid die wordt gebruikt om de accu in een volledig opgeladen toestand te houden. Trickle charging wordt gebruikt om een accu op te laden voor verliezen door zelfontlading en om de energie die tijdens intermitterend gebruik van de accu is ontladen te herstellen. Deze methode wordt meestal gebruikt voor SLI en vergelijkbare type accu's wanneer de accu wordt verwijderd uit het voertuig of zijn reguliere laadbron. Trickle charging wordt ook veel gebruikt voor draagbare gereedschappen en apparatuur zoals zaklampen en accuschroevendraaiers.

Overontlading Voorkomen

Om maximale levensduur van loodzuuraccu's te verkrijgen, moeten ze worden losgekoppeld van de belasting zodra ze hun volledige capaciteit hebben ontladen. De afschakelspanning van een loodzuurcel is meestal rond de 1.75 V. Echter, de afschakelspanning is zeer gevoelig voor bedrijfstemperatuur en ontlaadsnelheid. Accu's die met een hoge snelheid worden ontladen, hebben een lagere afschakelspanning dan die met een lage snelheid worden ontladen. Grotere capaciteiten worden verkregen bij hogere temperaturen en lage ontlaadsnelheden. De fabrikant moet afschakelspanningen specificeren voor verschillende bedrijfstemperaturen en ontlaadsnelheden. Overontlading kan moeilijkheden veroorzaken bij het opladen van de cel door de interne weerstand van de accu te verhogen. Ook kan overontlading leiden tot neerslag van lood in de separator en kortsluiting in de cel of tussen cellen veroorzaken.

Elektrolytniveaus Handhaven

Tijdens normaal gebruik gaat er water verloren uit een gevulde loodzuuraccu als gevolg van verdamping en elektrolyse in waterstof en zuurstof, die in de atmosfeer ontsnappen. Een Faraday van overlading zal resulteren in een verlies van ongeveer 18 g water. Verdamping is een relatief klein deel van het verlies, behalve in zeer hete, droge klimaten. Bij een volledig opgeladen accu verbruikt elektrolyse water met een snelheid van 0.336 cm3 per ampère-uur overlading. Een 500-Ah accu die 10% wordt overladen, kan dus 16.8 cm3, of ongeveer 0.3%, van zijn water per cyclus verliezen. Het is belangrijk dat het elektrolyt op het juiste niveau in de accu wordt gehouden. Het elektrolyt dient niet alleen als de ionische geleider, maar is een belangrijke factor bij de overdracht van warmte van de platen. Als het elektrolyt onder het plateniveau is, dan is een gebied van de plaat niet elektrochemisch efficiënt; dit veroorzaakt een concentratie van warmte in andere delen van de accu. Periodieke controle van het waterverbruik kan ook dienen als een ruwe controle op de laadefficiëntie en kan waarschuwen wanneer aanpassing van de oplader vereist is.

Aangezien het vervangen van water een belangrijke onderhoudskostenpost kan zijn, kan waterverlies worden verminderd door de hoeveelheid overlading te beheersen en door het gebruik van waterstof- en zuurstofrecombinatieapparaten in elke cel waar mogelijk. Het toevoegen van water wordt het beste gedaan na het opladen en voor een egalisatielading. Water wordt aan het einde van de lading toegevoegd om de hoogwaterlijn te bereiken. Gassen tijdens overlading zullen het water gelijkmatig in het zuur mengen. In vriesweer mag water niet worden toegevoegd zonder te mengen, omdat het kan bevriezen voordat gassen optreden. Alleen gedestilleerd water mag aan accu's worden toegevoegd. Hoewel gedemineraliseerd of kraanwater voor sommige accu's kan worden goedgekeurd, maakt de lage kosten van gedestilleerd water het de beste keuze. Automatische waterapparaten en betrouwbaarheidstesten kunnen de onderhoudslaboratoriumkosten verder verminderen. Overvulling moet worden vermeden omdat de resulterende overloop van zuur elektrolyt bakcorrosie, aardpaden en verlies van celcapaciteit zal veroorzaken. Hoewel gedestilleerd water niet langer wordt gespecificeerd door de meeste accufabrikanten, zal goed water, laag in mineralen en zware metaalionen zoals ijzer, helpen de levensduur van de accu te verlengen.

Reiniging

Het schoonhouden van de accu zal corrosie van celpostconnectoren en stalen bakken minimaliseren en dure reparaties vermijden. Accu's verzamelen vaak droge vuil dat gemakkelijk kan worden weggeblazen of weggeborsteld. Dit vuil moet worden verwijderd voordat vocht het een geleider van zwerfstromen maakt. De bovenkant van de accu kan nat worden met elektrolyt wanneer een cel wordt overvuld. Het zuur in dit elektrolyt verdampt niet en moet worden geneutraliseerd door de accu te wassen met een oplossing van bakpoeder en heet water, ongeveer 1 kg bakpoeder op 4 L water. Na toepassing van een dergelijke oplossing moet het gebied grondig worden afgespoeld met water.

Hoge Temperaturen Vermijden

Een van de meest schadelijke omstandigheden voor een accu is hoge temperatuur, vooral boven 55°C, omdat de snelheden van corrosie, oplosbaarheid van metalen componenten en zelfontlading toenemen met toenemende temperatuur. Hoge bedrijfstemperatuur tijdens cyclusdienst vereist hogere laadinput om ontladingscapaciteit en zelfontladingsverliezen te herstellen. Meer van de laadinput wordt verbruikt door de elektrolysereactie vanwege de verlaging van de gasspanning bij de hogere temperatuur. Terwijl 10% overlading per cyclus de laadstatus handhaaft bij 25 tot 35°C, kan 35 tot 40% overlading nodig zijn om de laadstatus te handhaven bij de hogere (60 tot 70°C) bedrijfstemperaturen. Bij druppeldienst nemen de druppelstromen toe bij de hogere temperaturen, wat resulteert in een verminderde levensduur. Elf dagen druppel bij 75°C is gelijk aan 365 dagen bij 25°C. Accu's die bedoeld zijn voor hoge temperatuurtoepassingen moeten een lagere initiële soortelijk gewicht elektrolyt gebruiken dan die bedoeld zijn voor gebruik bij normale temperaturen. Fabrikanten moeten worden geraadpleegd over acceptabele temperatuurbereiken voor de werking van hun accu's en over de bijbehorende effecten van temperatuur. Nikkel-cadmium accu's kunnen geschikter zijn voor hogere temperatuurtoepassingen.

Een Egalisatielading Geven

Vaak zal een multicel accu een of meer cellen hebben met een aanzienlijk lagere spanning dan andere cellen in de accu. Wanneer de accu wordt ontladen, kunnen de cellen met lagere spanning overontladen raken. Zoals eerder opgemerkt, kan overontlading genoeg schade aan een cel veroorzaken dat deze moet worden vervangen. Wanneer er een verschil bestaat tussen de potentialen van cellen in dezelfde accu, wordt een egalisatielading toegepast om ze op een gelijk potentieel te brengen met de andere cellen. Criteria voor het toepassen van een egalisatielading kunnen worden gevonden in ANSI/IEEE 450, IEEE Aanbevolen Praktijk voor Onderhoud, Testen en Vervanging van Grote Loodopslagaccu's voor Opwekkingstations en Onderstations.

Veiligheidsmaatregelen

Veiligheidsproblemen die verband houden met loodzuuraccu's omvatten morsen van zwavelzuur, mogelijke explosies door de vorming van waterstof en zuurstof, en de vorming van giftige gassen zoals arseen en stibine. Al deze problemen kunnen bevredigend worden opgelost met de juiste voorzorgsmaatregelen. NFPA 70, National Electrical Code, biedt richtlijnen voor ventilatie van accuruimtes. Het dragen van gezichtsschermen en plastic of rubberen schorten en handschoenen bij het hanteren van zuur wordt aanbevolen om chemische brandwonden door zwavelzuur te voorkomen. Spoel onmiddellijk en grondig met schoon water als zuur in de ogen, huid of kleding komt en zoek medische hulp wanneer de ogen worden aangetast. Een bicarbonaat van soda-oplossing wordt vaak gebruikt om gemorst zuur te neutraliseren. Na neutralisatie moet het gebied worden afgespoeld met helder water.

Voorzorgsmaatregelen moeten routinematig worden toegepast om explosies te voorkomen door ontsteking van het ontvlambare gasmengsel van waterstof en zuurstof dat tijdens overlading van loodzuurcellen wordt gevormd. De maximale vormingssnelheid is 0.42 L waterstof en 0.21 L zuurstof per ampère-uur overlading bij standaard temperatuur en druk. Het gasmengsel is explosief wanneer waterstof in lucht meer dan 4% per volume bedraagt. Een standaardpraktijk is om waarschuwingsapparaten in te stellen om alarmen te laten afgaan bij 20 tot 25% van deze lagere explosiegrens (LEL). Waterstofdetectoren zijn commercieel verkrijgbaar voor dit doel.

Met goede luchtcirculatie rond een accu is waterstofaccumulatie normaal gesproken geen probleem. Echter, als relatief grote accu's in kleine ruimtes zijn opgesloten, moeten afzuigventilatoren worden geïnstalleerd om de ruimte constant te ventileren of automatisch in te schakelen wanneer waterstofaccumulatie meer dan 20% van de lagere explosiegrens overschrijdt. Accubakken moeten ook naar de atmosfeer worden geventileerd. Vonken of vlammen kunnen deze waterstofmengsels boven de LEL ontsteken. Om ontsteking te voorkomen, moeten elektrische bronnen van bogen, vonken of vlammen in explosieveilige metalen dozen worden gemonteerd. Gevulde accu's kunnen op dezelfde manier worden uitgerust met vlamdovers in de ontluchtingen om te voorkomen dat vonken van buitenaf explosieve gassen in de celbehuizingen ontsteken. Het is verplicht om niet te roken, open vlammen te gebruiken of vonken te veroorzaken in de nabijheid van de accu. Een aanzienlijk aantal van de gerapporteerde explosies van accu's komt voort uit ongecontroleerd opladen in niet-automobieltoepassingen. Vaak worden accu's, van het voertuig af, gedurende lange tijd opgeladen met een ongereguleerde oplader. Ondanks het feit dat de laadstromen laag kunnen zijn, kunnen aanzienlijke hoeveelheden gas zich ophopen. Wanneer de accu vervolgens wordt verplaatst, ventileert dit gas, en als er een vonk aanwezig is, zijn explosies bekend voorgekomen. De introductie van calciumlegering roosters heeft dit probleem geminimaliseerd, maar de mogelijkheid van explosie is nog steeds aanwezig.

Sommige soorten accu's kunnen kleine hoeveelheden van de giftige gassen, stibine en arseen, vrijgeven. Deze accu's hebben positieve of negatieve platen die kleine hoeveelheden van de metalen antimoon en arseen in de roosterlegering bevatten om het rooster te verharden en om de corrosiesnelheid van het rooster tijdens cycli te verminderen. Arseen (AsH₃) en stibine (SbH₃) worden gevormd wanneer het arseen of antimoon legeringsmateriaal in contact komt met waterstof, gegenereerd tijdens overlading van de accu. Ze zijn uiterst gevaarlijk en kunnen ernstige ziekte en de dood veroorzaken. Ventilatie van het accugebied is erg belangrijk. Indicaties zijn dat ventilatie ontworpen om waterstof onder 20% LEL (ongeveer 1% waterstof) te houden, ook stibine en arseen onder hun giftige limieten zal houden.

De volgende samenvatting van veiligheidsmaatregelen zal helpen om persoonlijk letsel en/of schade aan eigendommen te voorkomen:

1. Volg de toepasselijke site- en gebiedsveiligheidsregels voor werk aan accu's. 
2. Verkrijg een goedgekeurde Werkvrijgave vergunning volgens het Site Veiligheidshandboek voordat u werk aan accu's begint. 
3. Het gebruik van persoonlijke beschermingsartikelen zoals zuurresistente handschoenen, schort, gezichtsscherm en bril is vereist. 
4. Elektrolyt is uiterst corrosief en uiterste zorg is vereist tijdens het hanteren. 
5. Gebruik alleen niet-geleidende/geïsoleerde/niet-vonkende gereedschappen in de accuruimte. 
6. Niet roken of open vlammen gebruiken, geen vonken veroorzaken in de nabijheid van de accu. 
7. Alle metalen voorwerpen zoals sieraden (ringen, armbanden, kettingen) moeten worden verwijderd voordat u aan accu's werkt. 
8. Neutraliseer statische opbouw net voordat u aan accu's werkt door personeel contact te laten maken met het dichtstbijzijnde effectief geaarde oppervlak. 
9. Zorg ervoor dat de ingang en uitgang van het accugebied onbelemmerd zijn. 
10. Controleer de beschikbaarheid van momenteel geïnspecteerde en werkende (draagbare of stationaire) waterfaciliteiten voor het spoelen van ogen en huid in geval van een zuurlek. 
11. Een Stralingswerkvergunning is vereist voor alle werkzaamheden in een radiologisch gecontroleerd gebied. 
12. Om veiligheidsredenen mag een persoon niet alleen werken. Er moeten altijd minstens twee personen (Twee Man Regel) aanwezig zijn bij het werken aan elektrische stroomvoorzieningssystemen.

Testen

Accu's moeten op regelmatige tijdstippen worden getest om (a) te bepalen of de accu aan zijn specificatie of de beoordeling van de fabrikant voldoet, of beide; (b) periodiek te bepalen of de prestaties van de accu, zoals gevonden, binnen acceptabele grenzen liggen, en (c) indien nodig, te bepalen of de accu zoals gevonden voldoet aan de ontwerpvereisten van het systeem waaraan deze is gekoppeld. Het schema en de procedure voor accucapaciteitstesten moeten worden uitgevoerd volgens de vereisten van ANSI/IEEE Std 450, IEEE Aanbevolen Praktijk voor Onderhoud, Testen en Vervanging van Grote Loodopslagaccu's voor Opwekkingstations en Onderstations.

Voor een acceptatie- of prestatietest, gebruik de volgende vergelijking om accucapaciteit te bepalen:

% capaciteit bij 25°C (77°F) = Ta/Ts • 100,

waar

Ta = werkelijke testtijd tot gespecificeerde terminalspanning

Ts = nominale tijd tot gespecificeerde terminalspanning.

ANSI/IEEE Std 450 beveelt vervanging van een accu aan als de capaciteit zoals bepaald uit de bovenstaande vergelijking minder is dan 80% van de beoordeling van de fabrikant. Een capaciteit van 80% toont aan dat de accudeterioratiesnelheid toeneemt, zelfs als er voldoende capaciteit is om aan de belastingseisen te voldoen. Als individuele cellen moeten worden vervangen, moeten ze compatibel zijn met bestaande cellen en voorafgaand aan installatie worden getest. Het wordt aanbevolen dat wanneer een of meer cellen/potten worden vervangen, de gehele accustring wordt vervangen om grote verschillen in celimpedantie te voorkomen. Als dit niet wordt gecorrigeerd, kan dit resulteren in ongelijke lading van de accustring.

 

Opslag, Transport en Verwijdering

Opslag

De opslag van loodzuuraccu's is vrij eenvoudig. Loodzuuraccu's moeten worden opgeslagen in de open-circuit toestand met de terminals geïsoleerd. Lange opslagperioden bij zelfs lage ontlaadsnelheden kunnen resulteren in permanente schade. Accu's moeten worden opgeslagen in koele, droge omgevingen in hun rechtopstaande positie. Om de opslagduur van een accu te maximaliseren, moet deze in het begin volledig worden opgeladen. Accu's die voor langere perioden worden opgeslagen, moeten regelmatig open-circuit spanning (OCV) controles ondergaan en indien nodig of op regelmatig geplande intervallen worden opgeladen.

Een belangrijke overweging tijdens opslag is een schadelijk proces genaamd sulfatering. Terwijl cellen in opslag staan en zelfontladen, worden de actieve materialen van de elektroden omgezet in loodsulfaat, net zoals bij andere ontladingen. Maar bij zelfontlading vormt het loodsulfaat zich als grotere kristallen die het effect hebben van het isoleren van de deeltjes van het actieve materiaal, hetzij van elkaar of van het rooster. Aangezien loodsulfaat meer ruimte inneemt dan sponslood, zet de negatieve plaat in volume uit. Als de cel te ver wordt ontladen, kan het loodsulfaat zo ver uitzetten dat het zich van het sponslood scheidt en als sediment naar de bodem van de pot valt. Het algehele effect is een verlies van capaciteit en grotere interne weerstand. Sulfatering is normaal gesproken omkeerbaar voor loodsulfaat dat nog aan de negatieve plaat is bevestigd door opladen met een lage stroom totdat het loodsulfaat weer in sponslood is omgezet.

Transport

Loodzuuraccu's worden door veel transportbedrijven en regelgevende instanties als gevaarlijk materiaal gereguleerd. Onder bepaalde voorwaarden kan een verzender van deze vereisten worden uitgesloten als de accu's en verpakkingsmethoden aan strenge eisen voldoen.

Verwijdering

Verwijdering van loodzuuraccu's moet worden uitgevoerd volgens alle federale, staats- en lokale voorschriften. Loodzuuraccu's moeten worden teruggewonnen om de regelgevingseisen voor gevaarlijk afvalbehandeling en verwijdering te vermijden. Terugwinning is in sommige landen wettelijk verplicht.

 

3D Model Componenten

Dit 3D-model toont alle belangrijke componenten die verband houden met een typische gevulde loodzuuraccu, waaronder:

• Afgeschuinde Terminalposten
• Ontluchtings- en Vulpluggen
• Door Partitiegeleider
• Positieve Platen (Looddioxide)
• Isolator
• Negatieve Plaat (Lood)
• Plaatsteunen
• Sedimentruimte
• Elektrolyt

 

Gerelateerde Online Technische Cursussen

Introductie tot Batterijen

Hoe Batterij Energie Opslagsystemen (BESS) Werken

 

Aanvullende Bronnen

https://en.wikipedia.org/wiki/Lead%E2%80%93acid_battery

https://batteryuniversity.com/learn/article/lead_based_batteries