¿Cómo se inventó una batería de plomo-ácido? ¡El desarrollo de baterías de plomo-ácido!

Definición: El electrodo está compuesto principalmente de plomo y sus óxidos. El electrolito es una batería de solución de ácido sulfúrico. Inglés: batería de plomo-ácido. En el estado de descarga, el electrodo positivo se compone principalmente de dióxido de plomo y el componente principal del electrodo negativo es el plomo; En el estado de carga, los componentes principales de los polos positivo y negativo son el sulfato de plomo. Dividido en baterías de escape y baterías de plomo-ácido mantenibles.

La batería se compone principalmente de placas positivas tubulares, placas negativas, electrolitos, particiones, ranuras de batería, cubiertas de batería, columnas de polos y tapas de inyección. El electrodo de la batería de escape está compuesto de plomo y óxido de plomo, y el electrolito es una solución acuosa de ácido sulfúrico. Las principales ventajas son la estabilidad de voltaje y el bajo costo; Las desventajas son una energía específica baja (es decir, energía eléctrica almacenada por kilogramo de batería), una vida útil corta y un mantenimiento diario frecuente. Las baterías anticuadas generalmente tienen una vida útil de aproximadamente 2 años y deben verificar regularmente la altura del electrolito y agregar agua destilada. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, las baterías de plomo-ácido tienen una vida más larga y son más fáciles de mantener.

La característica más obvia de una batería de plomo-ácido es que tiene una tapa de sellado de plástico con rosca en la parte superior y un orificio de ventilación. Estos tapones de llenado se utilizan para llenar agua pura, controlar los electrolitos y ventilar los gases. En teoría, las baterías de plomo-ácido deben verificar la densidad y el nivel del electrolito en cada mantenimiento. Si hay escasez, agregue agua destilada. Sin embargo, con la actualización de la tecnología de fabricación de baterías, las baterías de plomo-ácido se han convertido en baterías de plomo-ácido libres de mantenimiento y baterías libres de gel sin mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido no requieren la adición de electrolito o agua destilada. El propósito principal es usar el electrodo positivo para generar oxígeno para absorber el oxígeno en el electrodo negativo para evitar que el agua disminuya. Las baterías de plomo-agua se utilizan principalmente en tractores, triciclos y arrancadores de automóviles, mientras que las baterías de plomo-ácido que no requieren mantenimiento tienen una gama más amplia de aplicaciones, incluidas fuentes de alimentación ininterrumpidas, energía para vehículos eléctricos y baterías para bicicletas eléctricas. Las baterías de plomo-ácido se clasifican en descargas de corriente constante (como fuentes de alimentación ininterrumpidas) y descargas instantáneas (como baterías de arranque de automóviles) según la aplicación.

Nombre chino batería de plomo-ácido nombre extranjero alias de batería de plomo-ácido batería de agua de plomo-ácido

Cuando se realiza la descarga, la concentración de solución de ácido sulfúrico seguirá disminuyendo. Cuando la densidad de la solución desciende a 1,18 g / ml, debe detenerse para cargarla.

Carga: 2PbSO? +2 H? O = PbO? + Pb + 2H? ¿ENTONCES? (celda celda)

Baterías de plomo

Batería de plomo (4 hojas)

Descarga: PbO? + Pb + 2H? ¿ENTONCES? = 2PbSO? +2 H? O (batería primaria)

Ánodo: ¿PbSO? +2 H? O-2e- = = PbO? + 4H <UNK> + SO? 2-

Cátodo: PbSO? +2 E- = = Pb + SO? 2-

Negativo: Pb + SO? 2-2e = = PbSO?

Positivo: PbO? + 4H <UNK> + SO42- + 2 E- = = PbSO? +2 H? O

Historia

La batería fue inventada por la planta francesa en 1859 y tiene una historia de más de 100 años. Después de la invención de las baterías de plomo-ácido, siempre ha tenido una ventaja absoluta en el suministro de energía química. Esto se debe a su bajo precio, fácil acceso a las materias primas, total confiabilidad en el uso, adecuado para descargas de alta corriente y un amplio rango de temperatura ambiente.

G.Plante inventó la batería de plomo-ácido en 1859 y ha pasado por casi 150 años de desarrollo. La batería de plomo-ácido ha logrado un gran progreso en la investigación teórica en términos de tipos y variedades de productos y propiedades eléctricas del producto. Ya sea en el transporte, las comunicaciones, la electricidad, el ejército o en los diversos campos económicos de la navegación y la aviación, las baterías de plomo-ácido han desempeñado un papel indispensable e importante.

A principios del siglo XX, las baterías de plomo-ácido habían experimentado muchas mejoras importantes, mejorando la densidad de energía, el ciclo de vida y la descarga de alta potencia. Sin embargo, la batería de plomo-ácido de tipo abierto tiene dos desventajas principales: 1. Al final de la carga, el agua se descompondrá en hidrógeno, se precipitará oxígeno gaseoso y será necesario agregar ácido y agua con frecuencia, y trabajos de mantenimiento. será pesado Cuando el gas se desborda, transporta niebla ácida, corroe el equipo circundante, contamina el medio ambiente y limita la aplicación de baterías. En las últimas dos décadas, para resolver los dos problemas anteriores, países de todo el mundo han competido para desarrollar baterías de plomo-ácido selladas, con la esperanza de lograr sellos de batería y obtener energía verde limpia.

En 1912, Thomas Edison emitió una patente, proponiendo el uso de alambre de platino en el espacio superior de una sola batería. Cuando pasa una corriente, el platino se calienta para convertirse en un catalizador del hidrógeno y la oxidación, y el H2 y el O2 precipitados se recombinan para volver al electrolito. Sin embargo, la patente no se ha implementado: 1 El catalizador de platino fallará pronto; 2 El gas no se precipita de acuerdo con la quimiometría de hidrógeno 2 oxígeno 1, y todavía hay gas dentro de la batería. Existe peligro de explosión.

En la década de 1960, Gates inventó las aleaciones de plomo-calcio, lo que provocó el desarrollo de baterías de plomo-ácido selladas. Las principales empresas de baterías del mundo invirtieron mucha mano de obra y recursos materiales en el desarrollo.

En 1969, se implementó el plan de alunizaje de los Estados Unidos. Las baterías de plomo-ácido selladas controladas por el valle y las baterías de níquel cadmio se incluyeron en la fuente de alimentación para los vehículos lunares. Finalmente, se adoptaron las baterías de cadmio-níquel, pero desde entonces se ha desarrollado la tecnología de batería sellada de plomo-ácido.

De 1969 a 1970, EC produjo alrededor de 350.000 pequeñas baterías de plomo-ácido selladas. La batería utiliza particiones de algodón de fibra de vidrio y sistemas de líquidos magros. Esta fue la primera batería comercial de plomo-ácido controlada por válvula, pero aún no se reconocía en ese momento. Su principio de recombinación de oxígeno.

En 1975, después de muchos años de arduo trabajo y alto costo, GatesRutter obtuvo una patente para la invención de una batería seca sellada de plomo-ácido tipo D, convirtiéndose en el prototipo de batería VRLA actual.

En 1979, GNB Corporation inventó la aleación de patente de compuerta positiva MFX después de comprar las patentes de Gates, y comenzó la promoción y producción a gran escala de baterías de plomo-ácido libres de mantenimiento, selladas y de gran capacidad.

En 1984, las baterías VRLA se utilizaron en un pequeño rango en los Estados Unidos y Europa.

En 1987, con el rápido desarrollo de la industria de las telecomunicaciones, las baterías VRLA se promovieron rápidamente en el sector de las telecomunicaciones.

En 1991, el departamento de telecomunicaciones británico inspeccionó y probó la batería VRLA que se estaba utilizando y descubrió que la batería VRLA no aparecía como la anunciaba el fabricante, la batería experimentó una fuga térmica, quemaduras y fallas tempranas de capacidad, lo que provocó que la industria de las baterías se discutiera ampliamente, y expresó dudas sobre las perspectivas de desarrollo, la tecnología de monitoreo de capacidad, la fuga térmica y la confiabilidad de las baterías VRLA. En este momento, la participación de mercado de las baterías VRLA es menos del 50% de la de las baterías ricas en líquido. El nombre “mantenimiento de baterías de plomo-ácido” fue reemplazado oficialmente por “baterías VRLA” porque las baterías VRLA son un tipo de batería que necesita ser administrada, y “sin mantenimiento” es fácil de causar malentendidos.

En 1992, en respuesta a preguntas planteadas en 1991, expertos en baterías y técnicos de fabricantes publicaron artículos proponiendo contramedidas y opiniones, en los que DrDaridFeder propuso el uso de conductividad eléctrica para monitorear baterías VRLA. IC Bearinger revisa la sofisticación técnica de las baterías VRLA. Estos artículos han promovido enormemente el desarrollo y la aplicación de baterías VRLA.

En 1992, el uso de baterías VRLA en el mundo aumentó significativamente en Europa y América, y se promovió el uso de baterías VRLA en el sector de telecomunicaciones en países asiáticos; En 1996, la batería VRLA básicamente reemplazó a la batería tradicional rica en líquido, y la batería VRLA ha sido reconocida por la mayoría de los usuarios.

Desarrollo

Durante el período del "Undécimo Plan Quinquenal", el tamaño del mercado de baterías de plomo-ácido de China se ha expandido rápidamente y la producción ha crecido rápidamente a una tasa promedio de alrededor del 20% anual. La escala general se ha triplicado, pasando de unos 70 millones de KVAh en 2005 a 144,1668 millones de KVAh en 2010.

En 2011, la escala de producción y ventas de la industria de baterías de plomo-ácido en China se expandió, las ganancias y las ganancias por ventas aumentaron significativamente y la eficiencia operativa de la industria es mejor. En 2011, los activos totales de la industria de baterías de plomo-ácido de China fueron 88.091 millones de yuanes, un aumento interanual del 39,35%; Los ingresos por ventas fueron de 96.515 millones de yuanes, un aumento del 32,40% interanual; El beneficio total alcanzó los 5.720 millones de yuanes, un aumento del 10,81% interanual. Para obtener más información, consulte el "Análisis de perspectivas de mercado y planificación estratégica de inversiones para la industria de baterías de plomo ácido de China".

Al mismo tiempo, después de años de desarrollo de la tecnología de baterías de plomo-ácido, su energía específica, ciclo de vida, adaptabilidad a altas y bajas temperaturas y otros problemas han logrado avances. En la actualidad, China está reduciendo gradualmente la brecha con la tecnología líder a nivel internacional. Ha alcanzado el nivel internacional en algunas tecnologías básicas y ha entrado cada vez más en el mercado internacional.

Con la creciente competencia en la industria de las baterías de plomo-ácido, las fusiones y adquisiciones entre los grandes fabricantes de baterías de plomo-ácido y las operaciones de capital se han vuelto más frecuentes, y los excelentes fabricantes nacionales de baterías de plomo-ácido han otorgado cada vez más importancia al estudio del mercado de la industria. Especialmente para el entorno de desarrollo empresarial y el cambio de la tendencia de la demanda de los clientes estudio en profundidad. Debido a esto, una gran cantidad de excelente aumento rápido de la marca de baterías de plomo-ácido nacionales, gradualmente se convierte en líder de la industria de baterías de plomo-ácido.

En la actualidad, existen tres problemas principales en el desarrollo de la industria de baterías de plomo-ácido: Primero, todavía existen empresas ilegales de producción de baterías de plomo-ácido y plomo reciclado, el nivel de equipo técnico no es alto y las empresas de estándares operativos todavía están en funcionamiento. una posición de desventaja en la competencia del mercado, lo que afecta el sano desarrollo de la industria. En segundo lugar, un pequeño número de empresas ignoran los requisitos del estado para la gestión de desechos peligrosos y se dedican ilegalmente a la recolección, almacenamiento y eliminación de baterías de plomo de desecho. Una gran cantidad de baterías de plomo-ácido de desecho se han vertido en canales de reciclaje ilegales, lo que hace que las empresas de reciclaje estándar carezcan de ventajas competitivas de precios. En tercer lugar, la industria de las baterías de plomo-ácido carece de apoyo técnico, la tecnología de control de la contaminación económica y razonable, especialmente la tecnología de producción limpia, la operación de industrialización de las baterías es obviamente insuficiente, y la promoción de tecnología avanzada no es suficiente, lo que restringe el progreso tecnológico de la industria.

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