Einführung

Seit mehr als einem Jahrhundert sind Blei-Säure-Batterien aufgrund ihrer Vertrauenswürdigkeit, ihres Preis-Leistungs-Verhältnisses und ihres breiten Anwendungsspektrums ein fester Begleiter in der Welt der Energiespeicherung. Blei-Säure-Batterien werden in zahlreichen Branchen und Sektoren eingesetzt, von der Automobilindustrie bis zur Speicherung erneuerbarer Energien. Im Laufe der Zeit sind nach und nach verschiedene Arten von Blei-Säure-Batterien aufgetaucht, die entsprechend bestimmten Anforderungen und Zwecken entwickelt wurden.

In diesem Artikel werden verschiedene Arten von Blei-Säure-Batterien beschrieben und anschließend eingehend auf deren Hauptmerkmale, Zusammensetzung, Vorteile und Anwendungen eingegangen. Von den vielseitigen versiegelten VRLA- und AGM-Blei-Säure-Batterien bis hin zu speziellen Deep-Cycle- und High-Rate-Varianten verfügt jeder Typ über bestimmte Eigenschaften, die ihn für bestimmte Aufgaben geeignet machen.

Darüber hinaus werden wir uns mit dem Innenleben dieser Batterien befassen, ihre chemische Reichweite herausfinden und verstehen, welche Vorteile sie ihnen in verschiedenen Szenarien bietet. Die Bereitstellung von Notstrom für kritische Anwendungen, die Speicherung erneuerbarer Energie in netzunabhängigen Anlagen oder der Betrieb Ihres Telefons oder Autos mit Blei-Säure-Batterien hat sich als wertvoll erwiesen. Es spielt nach wie vor eine große Rolle in modernen Energiespeicherlösungen.

1. VRLA-Batterie (ventilgeregelte Bleisäure):

Ventilregulierte Blei-Säure-Batterien (VRLA) sind wiederaufladbare Batterien, die aufgrund ihrer versiegelten Konstruktion wartungsfrei sind. Diese Ventile verwendeten versiegelte Batterien, um ein Austreten von Elektrolyt zu verhindern, und waren für die Ventilregulierung konzipiert. Diese Batterietechnologie verwendet mit Elektrolyten gesättigte Glasfaserseparatoren, wodurch die Batteriewartung leckagefrei ist. Das Hauptmerkmal von VRLA-Batterien liegt in ihrem ventilgesteuerten Design, bei dem ein Einweg-Überdruckventil dafür sorgt, dass beim Laden und Entladen zusätzliches Gas entweichen kann, wodurch sichergestellt wird, dass die Batterie versiegelt und sicher bleibt.

Beispiele für Anwendungen sind:

●Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV): VRLA-Batterien sind ein wichtiges Energiespeichergerät für USV-Systeme und liefern bei Ausfällen Notstrom, um wichtige elektronische Werkzeuge und Daten zu schützen.

●Notbeleuchtung: In Gebäuden, Industrieanlagen und öffentlichen Räumen versorgen VRLA-Batterien Notbeleuchtungssysteme, damit Menschen im Notfall sicher fliehen können.

●Alarm- und Sicherheitssysteme: VRLA-Batterien bieten zuverlässige Notstromversorgung für Sicherheitsalarm- und Überwachungssysteme und gewährleisten so unterbrechungsfreien Schutz und Überwachung.

●Telekommunikation: Zu den Anwendungen dieser Art von Batterien in der Telekommunikationsindustrie gehört die Sicherung der Stromversorgung von Mobilfunkmasten und Kommunikationsgeräten bei Stromausfällen, um eine unterbrechungsfreie Konnektivität sicherzustellen.

Vorteile:

●Sicherheit: Durch das versiegelte Design und das ventilregulierte System können VRLA-Batterien in verschiedenen Anwendungen sicher verwendet werden, ohne dass das Risiko eines Säureaustritts besteht, und eignen sich daher ideal für den Einsatz in Innenräumen und sensiblen Umgebungen.

●Keine Wartung erforderlich: VRLA-Batterien erfordern im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien keine allgemeine Wartung, da sie länger halten als herkömmliche.

●Vielseitigkeit: Diese Batterien sind sehr vielseitig. Sie kommen in verschiedenen Branchen zum Einsatz, beispielsweise bei USV-Systemen, Notbeleuchtung, Sicherheitssystemen und Telekommunikation und mehr.

●Schnellladung: VRLA-Batterien nehmen eine relativ schnelle Ladung an, wodurch sie schnell wieder aufgeladen werden können, und sind in kurzer Zeit für die Notstromversorgung bereit.

2. AGM (Absorbent Glass Mat) versiegelte Blei-Säure-Batterie:

Die AGM-Batterie besteht aus Blei-Säure-Chemie, wobei der Elektrolyt in den AGM-Separatoren absorbiert wird. AGM-versiegelte Blei-Säure-Batterien sind ventilgeregelt und mit Glasfasermattenseparatoren abgedichtet. AGM-Separatoren ermöglichen eine völlige Wartungsfreiheit der Batterie und gewährleisten gleichzeitig die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems. Die Glasfasermatte absorbiert und immobilisiert den Elektrolyten praktisch und verhindert so ein Auslaufen, selbst wenn die Batterie gekippt oder in verschiedenen Ausrichtungen positioniert wird.

Vorteile:

Erstens haben sie eine geringe Selbstentladungsrate. Normalerweise können sie bei Lagerung ihre Ladung über längere Zeiträume mit geringem Leistungsverlust halten. Zweitens weisen sie eine bessere Entladeleistung bei hoher Geschwindigkeit auf und sind daher eine ausgezeichnete Wahl für Anwendungen, die Energiestöße oder eine hohe Leistungsabgabe benötigen. Außerdem ist aufgrund der versiegelten Konstruktion keine Wartung erforderlich, da weder Wasser noch der Elektrolytstand regelmäßig überprüft werden müssen.

Anwendungen:

Im Automobilbereich werden sie häufig vom Anlassen, Beleuchten und Zünden (SLI) bis hin zur Notstromversorgung von Schiffen eingesetzt, die auf Ausflügen eine kontinuierliche und zuverlässige Stromversorgung gewährleisten. AGM-Batterien eignen sich auch gut als Solarenergiespeicher, da sie Energie effizient speichern und wiederholt geladen und entladen werden können. Darüber hinaus eignen sich diese Batterien hervorragend für Elektroroller. AGM-versiegelte Blei-Säure-Batterien haben sich in verschiedenen Anwendungen als vielseitige und zuverlässige Stromquellen erwiesen.

3. GEL-versiegelte Blei-Säure-Batterie:

Gelbatterien bestehen aus Bleiplatten und einem gelierten Schwefelsäureelektrolyten. Das Gel entsteht durch Zugabe von Kieselsäure zum Elektrolyten und bildet so eine halbfeste Substanz, die die Säure an Ort und Stelle hält. Im Gegensatz zu normalen gefluteten Blei-Säure-Batterien wird bei der Gel-Technologie der Schwefelsäure-Elektrolyt immobilisiert. Daher ist weder ein Verschütten noch eine Wartung erforderlich. Die Konstruktion ist versiegelt, was bedeutet, dass sie sicher ist und gleichzeitig den Batteriebetrieb in jede Richtung ermöglicht, ohne dass Säure ausläuft.

Vorteile:

Die wichtigsten Vorteile von GEL-versiegelte Blei-Säure-Batterien sind, dass sie eine verbesserte Lebensdauer bieten. Die Zusammensetzung des Gels verringert die Sulfatierungsrate auf Batterieplatten und macht sie dadurch widerstandsfähiger gegen den mit Lade- und Entladezyklen verbundenen Verschleiß. Diese längere Lebensdauer führt zu einer längeren Lebensdauer der Batterie und damit zu einer geringeren Austauschhäufigkeit.

GEL-Batterien haben unter Hochtemperaturbedingungen eine bessere Leistung. Der qualifizierte Elektrolyt neigt weniger dazu, bei steigenden Temperaturen auszutrocknen, und trägt so zur Aufrechterhaltung der Batteriekapazität und -effizienz bei.

Anwendungen:

Eine weitere große Anwendung von GEL-Batterien ist die Speicherung erneuerbarer Energien, bei der überschüssiger Strom, der von Solaranlagen oder Windkraftanlagen erzeugt wird, in GEL-Batterien gespeichert wird, um eine stabile und kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten, wenn erneuerbare Energiequellen ausfallen. Überschüssige GEL-Batteriespeicher sind auch in der Medizinbranche von großer Bedeutung, da sie kritische Geräte wie Beatmungsgeräte und Patientenüberwachungssysteme mit Strom versorgen. Ihre gute Lebensdauer und zuverlässige Leistung machen sie zu einer guten Wahl für medizinische Anwendungen, die qualitativ hochwertige Stromquellen benötigen.

4. Deep-Cycle-Blei-Säure-Batterie:

Deep-Cycle-Batterien haben im Allgemeinen dickere Bleiplatten und eine größere Dichte an aktivem Material. Sein robustes Design bietet eine größere Kapazität, die mehr Energie speichern kann. Der zyklenfeste Blei-Säure-Akku ist so konzipiert, dass er wiederholten Tiefentladungen und Wiederaufladungen standhält, ohne Schaden zu nehmen. Im Gegensatz zu denen, die zum Anlassen von Motoren verwendet werden, sind sie aufgrund ihrer Eigenschaften für Anwendungen geeignet, die eine nachhaltige, zuverlässige Leistungsabgabe über einen längeren Zeitraum erfordern.

Mögliche Vorteile:

Der Hauptvorteil von zyklenfesten Blei-Säure-Batterien ist ihre längere Lebensdauer. Ihre schwere Bauweise, ihre Widerstandsfähigkeit gegen Plattenverschlechterung und ihre Fähigkeit, unter anspruchsvollen Entlade- und Wiederaufladebedingungen länger zu funktionieren, ermöglichen es ihnen, Anwendungen zu erfüllen, die während ihrer gesamten Betriebslebensdauer häufige und kontinuierliche Zyklen erfordern.

Darüber hinaus eignen sich zyklenfeste Blei-Säure-Batterien am besten für Anwendungen mit kontinuierlichen Entlade- und Wiederaufladezyklen. Diese können eine konstante und zuverlässige Leistungsabgabe liefern, ohne über längere Zeiträume an Leistung oder Effizienz zu verlieren. Sie bieten nahezu alle Arten von Anwendungen.

Anwendungen:

Häufige Anwendungen sind der Antrieb von Golfwagen und Elektrofahrzeugen für eine nachhaltige Nutzung und Reichweite. Darüber hinaus eignen sich zyklenfeste Batterien gut dazu, überschüssige Energie zu speichern, die während intensiver Sonnenstunden erzeugt wird, und sie bei schwacher oder keiner Sonneneinstrahlung wieder abzugeben. Es gewährleistet eine kontinuierliche Stromversorgung bei maximaler Sonnenenergieausnutzung.

5. Hochleistungs-Blei-Säure-Batterie:

Der Hochleistungs-Blei-Säure-Batterie ist ein sorgfältig ausgewähltes Elektrodenmaterial, das für eine schnelle Entlade- und Wiederaufladefähigkeit entwickelt wurde. Die Hochleistungs-Blei-Säure-Batterie soll hohe Ströme für kurzzeitige Anwendungen liefern. Dies ist mit Anwendungen kompatibel, die eine schnelle und leistungsstarke Energiefreisetzung erfordern. Diese Batterien sind mit optimierten Elektrodenmaterialien und -konfigurationen ausgestattet, um eine hohe Entladungsrate effizient zu tolerieren und gleichzeitig Zuverlässigkeit zu bieten.

Vorteile:

Ein großer Vorteil von Hochleistungs-Blei-Säure-Batterien liegt darin, dass sie Hochleistungsanwendungen effektiv bewältigen können. Es sorgt für schnelle Energieschübe. Sie sind wertvoll für Anwendungen, die eine schnelle und erhebliche Leistungsfreisetzung erfordern.

Hochleistungs-Blei-Säure-Batterien eignen sich auch für Notstromsysteme. Unter Notfallbedingungen, wenn eine zuverlässige Sofortstromquelle erforderlich ist, können Hochleistungsbatterien die erforderliche Energie liefern, um wichtige Funktionen und Geräte aufrechtzuerhalten.

Anwendungen:

Hochleistungs-Blei-Säure-Batterien werden üblicherweise in industriellen Umgebungen eingesetzt. Sie werden häufig in Gabelstaplern und anderen Materialtransportgeräten eingesetzt, da diese Geräte hohe Ströme benötigen, um schwere Lasten zu heben und den Maschinenbetrieb effizient aufrechtzuerhalten. Solche Batterien sorgen dafür, dass die Gabelstapler in kurzen Abständen Strom liefern können, um produktiv zu bleiben und eine hohe Leistung zu erbringen.

Darüber hinaus eignen sich Hochleistungs-Blei-Säure-Batterien aufgrund ihrer Fähigkeit zur schnellen Energiefreisetzung für Telekommunikationssysteme. Bei Stromausfällen oder Spitzenlastzeiten können diese Batterien die Telekommunikationsinfrastruktur schnell unterstützen, um die Verfügbarkeit von Kommunikationsdiensten zu verbessern.

6. OPzV-Röhrenbatterie:

OPzV-Röhrenbatterien haben einen Gelelektrolyten und röhrenförmige positive Platten. Es ist bekannt, dass die OPzV-Röhrenbatterie einen Aufbau mit röhrenförmigen positiven Platten hat. Diese Batterien sind im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien für eine bessere Leistung und Lebensdauer ausgelegt. Sie sind mit röhrenförmigen positiven Platten für tiefe Zyklen optimiert und somit die beste Wahl für Anwendungen, die häufige und tiefe Entladungen erfordern.

Vorteile:

Die OPzV-Röhrenbatterie hat die längste Lebensdauer unter den Blei-Säure-Batterietypen. Durch die Kombination von röhrenförmigen positiven Platten und Gelelektrolyten wird der Plattenabbau reduziert, die Lebensdauer einer bestimmten Batterie verlängert und sie zu einer kostengünstigen und zuverlässigen Langzeit-Energiespeicherlösung gemacht.

Darüber hinaus verfügen OPzV-Batterien über gute Deep-Cycling-Fähigkeiten. Daher können sie häufige Tiefentladungen ohne Leistungs- oder Effizienzeinbußen verkraften. Diese Funktion ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen wie Speichersysteme für erneuerbare Energien und netzunabhängige Stromversorgungsanlagen, die auf eine konsistente und nachhaltige Stromversorgung angewiesen sind.

Anwendungen:

OPzV-Röhrenbatterien werden in verschiedenen Speichersystemen für erneuerbare Energien eingesetzt. Während sie überschüssige Energie, die von Solarmodulen oder Windkraftanlagen erzeugt wird, sehr effektiv speichern, sorgt ihre Fähigkeit, häufigen Tiefentladungen und Wiederaufladungen standzuhalten, für eine weiterhin stabile und zuverlässige Stromversorgung in Zeiten geringer oder keiner erneuerbaren Energieerzeugung.

Darüber hinaus werden diese Batterien an abgelegenen Telekommunikationsstandorten eingesetzt, um bei Stromausfällen oder in Gebieten mit schlechterem Zugang zum Stromnetz Notstrom bereitzustellen. Ihre lange Lebensdauer und Deep-Cycling-Fähigkeit machen sie zu einer zuverlässigen Energiequelle für kritische Kommunikationsinfrastrukturen.

7. OPzS Blei-Säure-Batterie:

Das Design der OPzS-Blei-Säure-Batterie umfasst einen eingetauchten flüssigen Schwefelsäureelektrolyten. Batteriezellen haben röhrenförmige positive Platten und flache oder geklebte negative Platten. Die Blei-Säure-Batterie OPzS ist bekannt für ihr röhrenförmiges Plattendesign, das einen flüssigen Schwefelsäure-Elektrolyten verwendet. Diese Batterien sind mit harten und starken röhrenförmigen positiven Platten ausgestattet, die eine entscheidende Rolle für ihre zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer spielen.

Vorteile:

Eine Stärke der OPzS-Blei-Säure-Batterien ist ihre Langlebigkeit und Robustheit. , Neben dem flüssigen Schwefelsäure-Elektrolyten steigert das röhrenförmige Plattendesign die Festigkeit der Batterie, um häufigen Tiefentladungen standzuhalten und größere Verschlechterungen beim Wiederaufladen zu verursachen, was zu einer längeren Lebensdauer führt.

Darüber hinaus weisen OPzS-Batterien eine gute Zyklenfestigkeit auf, da die Anwendung wiederholte Zyklen mit hoher Zyklenzahl erfordert. Diese Besonderheit ist in Umgebungen sehr nützlich, in denen eine zuverlässige und stabile Stromversorgung erforderlich ist, beispielsweise im Telekommunikationssektor, in Eisenbahnsystemen und bei Energiespeicheranlagen.

Anwendungen:

OPzS-Blei-Säure-Batterien werden häufig in kritischen Anwendungen in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Diese Batterien fungieren als zuverlässige Notstromquellen und gewährleisten unterbrechungsfreie Kommunikationsdienste bei Stromausfällen oder in abgelegenen Gebieten mit schlechtem Zugang zum Stromnetz.

Darüber hinaus werden OPzS-Batterien hauptsächlich in Eisenbahnsystemen verwendet, um Signal-, Kommunikations- und Beleuchtungssysteme mit lebenswichtiger Notstromversorgung zu versorgen. Sie sind beständig gegen Tiefentladungen und raue Betriebsbedingungen, was sie zu zuverlässigen Energiespeicherlösungen in der Eisenbahninfrastruktur macht.

8. Start-Stopp- oder Motorstart-Blei-Säure-Batterien:

Start-Stopp- oder Motorstart-Bleisäurebatterien werden speziell für Fahrzeuge mit Start-Stopp-Technologie hergestellt. Das System wird auch als automatisches Abschalten und Neustarten des Motors bei kurzen Stopps, beispielsweise an Ampeln, bezeichnet, um Kraftstoffverbrauch und Kohlendioxidemissionen zu senken. Diese Batterien verfügen über fortschrittliche Technologien wie Absorbent Glass Mat (AGM) oder Improved Flooded Battery (IFB), was bedeutet, dass sie die häufigen Starts und Stopps der Motoren ohne Ausfall überstehen.

Vorteile:

Start-Stopp- oder Motorstart-Bleisäurebatterien bieten beim Einsatz in Fahrzeugen mit Start-Stopp-Technologie viele Vorteile. Einer der Hauptvorteile ist die verbesserte Kraftstoffeffizienz. Diese Batterien können den Motor nach dem Abstellen schnell wieder starten und so unnötige Leerlaufzeiten reduzieren, was zu Kraftstoffeinsparungen und geringeren Emissionen führt.
Darüber hinaus zeichnen sich diese Batterien durch eine hohe Tiefenwechselbeständigkeit aus, was für den kontinuierlichen Start-Stopp-Betrieb des Motors unerlässlich ist. Ihre verbesserte Lebensdauer sorgt für eine zuverlässige Leistung bei langen Laufzeiten, was zu Langlebigkeit und Kosteneffizienz für Fahrzeugbesitzer führt.

Anwendungen:

Diese Batterien sind nur noch in modernen Fahrzeugen mit Start-Stopp-Technologie verbaut. Um den Kraftstoffverbrauch zu senken und den Kohlenstoffgehalt zu reduzieren, werden Start-Stopp-Systeme zunehmend in Fahrzeuge eingebaut. Start-Stopp- oder Motorstart-Bleisäurebatterien sind in diesen Fahrzeugen wichtig, da sie bei häufigen Stopps einen reibungslosen und zuverlässigen Motorstart gewährleisten.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Blei-Säure-Batterien in verschiedenen Typen erhältlich sind, die jeweils auf präzise Anwendungen und Funktionsanforderungen zugeschnitten sind. Die Wahl des Batterietyps hängt von Faktoren wie Entladerate, Zyklenbedarf, Wartungspräferenzen und Budgetbeschränkungen ab. Im Zuge der Weiterentwicklung der Technologie werden Blei-Säure-Batterien wahrscheinlich weitere Verbesserungen erfahren, sodass sie über Jahre hinweg eine praktikable Energiespeicherlösung darstellen werden.