Wofür werden Blei-Säure-Batterien verwendet?

Jetzt Blei-Säure-Batterien sind die älteste moderne Energiespeichertechnologie, die es seit über 100 Jahren gibt. Im Vergleich zu den Nickel-Cadmium- und Lithium-Ionen-Systemen erweisen sich Oldtimer immer noch als sehr zuverlässig, kostengünstig und verfügen über enorme Spielräume. In diesem Artikel werden die Grundlagen von Blei-Säure-Batterien und ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen erörtert.

Blei-Säure-Batterie

Der Blei-Säure-Batterie ist eine der Arten von Sekundärzellen. Seine Elektroden bestehen aus Bleidioxid und Bleischwamm, der Elektrolyt ist Schwefelsäure. Es war bereits im Jahr 1859, als Gaston Plante, ein französischer Physiker, diese wiederaufladbare Zelle zum ersten Mal auf der Welt herstellte. Auch wenn es schon alt ist, erfreut es sich auch heute noch großer Beliebtheit wegen der Muskelleistung, die es bietet, und auch wegen seiner Kosteneffizienz.

Blei-Säure-Batterien sind dafür bekannt, dass sie große Ströme liefern können, was gut für Anwendungen ist, die viel Strom in kurzer Zeit benötigen. Manchmal sind sie auch dafür bekannt, robust und tolerant gegenüber rauen Bedingungen zu sein, was ihnen geholfen hat, in verschiedenen Branchen berühmt zu bleiben.

Die Grundprinzipien einer Blei-Säure-Batterie

Um zu verstehen, wie sie funktioniert und wo sie eingesetzt wird, muss man die Grundprinzipien einer Blei-Säure-Batterie kennen. Im Folgenden sind die wichtigsten Komponenten und Prozesse aufgeführt:

Elektroden und Elektrolyt: Eine Blei-Säure-Batterie besteht aus zwei Elektroden, einer positiven Elektrode aus Bleidioxid (PbO2) und einer negativen Elektrode aus Bleischwamm (Pb). Diese werden in eine Elektrolytlösung aus Schwefelsäure (H2SO4) getaucht – wodurch die chemischen Reaktionen ermöglicht werden, die zur Speicherung und Freisetzung von Energie erforderlich sind.

Spannung und Kapazität: Eine einzelne Blei-Säure-Zelle hat eine Nennspannung von etwa 2 Volt. Diese werden üblicherweise in einer Reihe von sechs Zellen zu einer Blei-Säure-Batterie zusammengebaut; daher beträgt seine Gesamtnennspannung 12 Volt. Die Kapazität der Blei-Säure-Batterie gibt die über die Zeit gespeicherte und abgegebene Energiemenge an und wird üblicherweise in Amperestunden (Ah) angegeben.

Laden und Entladen: Externer elektrischer Strom führt zum Wiederaufladen von Blei-Säure-Batterien, indem er eine Umkehrung der chemischen Reaktionen bewirkt, die beim Entladen stattfinden. Beim Laden gibt es drei Stufen: Bulk, Absorption und Float. Für eine gute Leistung und lange Lebensdauer ist es sehr wichtig, den Akku richtig aufzuladen.

Wartung:Einige Blei-Säure-Batterien erfordern Wartung wie die Zugabe von destilliertem Wasser zum Elektrolyten, während andere versiegelt sind (VRLA-Valve Regulated Lead Acid) und daher keinerlei Wartung erfordern. Auch maximale Pflege kann die Lebensdauer einer Blei-Säure-Batterie deutlich verlängern.

Die häufigsten Anwendungen einer Blei-Säure-Batterie

Der Bleiakku ist für seine Leistungsfähigkeit bekannt Anwendungen wegen seiner Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit. Einige der bekanntesten Anwendungen sind:

Automobil: Es ist eine der häufigsten Anwendungen für Blei-Säure-Batterien in der Automobilindustrie. Sie dienen als Starterbatterien in Automobilen wie Pkw und Lkw und liefern einen enormen Stoßstrom für die Zündung. Darüber hinaus finden sie in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen als sekundäre Energiequelle Anwendung.

Motorräder und Geländefahrzeuge: Motorräder und Geländefahrzeuge sind aufgrund der hohen Leistungsdichten, die diese Chemie bei kleinen Größen erreichen kann, im Allgemeinen der häufigste Anwendungsfall für Blei-Säure-Batterien. Insbesondere werden sie beim Zünden des Motors sowie zum Einschalten elektrischer Systeme wie Lichter usw. verwendet.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV): USV ist eine der gebräuchlichsten Möglichkeiten zur Verwendung von Blei-Säure-Batterien in unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen (USV), die bei einem Stromausfall Strom liefern, der auch als Notstromversorgung bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass bei einem Stromausfall wichtige Systeme, beispielsweise Computer und medizinische Geräte, weiterhin funktionieren können

Industrielle Anwendungen: Sie werden im Allgemeinen für industrielle Zwecke eingesetzt – z. B. in Gabelstaplern, Golfwagen und Bodenscheuermaschinen, wo eine hohe Leistungsabgabe und die Fähigkeit zur Bewältigung wiederholter Lade- und Entladezyklen von Vorteil sind. Diese Anwendungen gehören zu den anspruchsvollsten Anwendungen.

Medizinische Ausrüstung: Bei medizinischen Anwendungen handelt es sich vor allem um die Stromversorgung lebensrettender Geräte wie Beatmungsgeräte, Infusionspumpen usw. bei Stromausfällen. Diese Art von kritischen Anwendungen benötigt garantierte Notstromquellen, weshalb die Batterie äußerst wertvoll ist.

Blei-Säure-Batterien sind eine sehr gute, flexible und zuverlässige Energiespeicherlösung, die ein breites Anwendungsspektrum abdecken kann, da sie gerne hohe Leistung bereitstellen, ungünstige Bedingungen tolerieren und außerdem eine Notstromversorgung ermöglichen. Daher bieten sie in zahlreichen Branchen hervorragende Unterstützung. Angesichts der fortschreitenden technologischen Fortschritte ist es ziemlich offensichtlich, dass Blei-Säure-Batterien weiterhin ihre Position behaupten werden, während andere Batterietechnologien ins Spiel kommen. Auf diese Weise kann der Energiebedarf verschiedener traditioneller und neuer Anwendungen mit einer zuverlässigen Stromversorgungslösung gedeckt werden.