VLAバッテリー | 特徴、用途、長所と短所

VLAバッテリーについて

VLAバッテリー(通気式鉛蓄電池)は、電極が過剰な液体電解質に浸されている、洪水または通気性の電解質鉛蓄電池です。このVLAバッテリーには、主に3つのグループが存在します。

トラクションまたはディープサイクルバッテリー

トラクションバッテリーは、特定の容量と合理的に高いサイクル数を達成するために、厚い鉛板を使用しています。これらのバッテリーはピーク電流を少なく提供することができますが、頻繁な放電に耐えることができます。一方、ディープサイクルバッテリーは、長い時間にわたって一定で小さな放電を行うように設計されています。これらは、サイクリングによる劣化に対してかなり耐性があり、太陽光発電システムや電気自動車など、バッテリーが定期的に放電されるアプリケーションに必要です。ディープサイクルバッテリーは、高DOD(80%以上)のもとで数千サイクルのサイクル寿命を維持できるべきです。

SLIバッテリー

SLIバッテリーはスタート(Starting)、照明(Lighting)、点火(Ignition)を意味します。これらのバッテリーは、短時間で最大電流を提供し、電圧を一定に保つように設計されています。そのため、非常に低い内部抵抗を持っています。これらのバッテリーは浅サイクル条件下で良好な寿命を持ちますが、深サイクル(約12-15サイクル)下では非常に寿命が短いです。電流放電は強い温度変化を伴うことがあり、そのため重量、設計、形状が特徴的です。これらのバッテリーは、通常、車や各種ディーゼル・ガソリン車の始動用として頻繁に使用されます。

VRLAバッテリー

VRLAバッテリー(弁制御鉛蓄電池)は、電解質が吸収性セパレーターまたはゲル内に固定された密閉型または弁制御型です。VRLAバッテリーには、吸収ガラスマット(AGM)とゲルセル(ゲルバッテリー)の2つの主要なタイプがあります。

鉛蓄電池の化学

鉛蓄電池の作動原理は、充放電中に発生する化学プロセスによって説明できます。放電中、アノードでPb + SO42- → PbSO4 + 2e–のプロセスが発生します。鉛は電解質と酸化して硫酸鉛を形成し、2つの電子を放出します。カソードでは、PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2Oという反応により、酸化鉛の還元が起こります。放電プロセス中に硫酸が消費されるため、電解質の密度を測定することによってSoC(状態の充電)を判断できます。充電中、これらのプロセスは逆方向に発生し、放電中に形成された硫酸鉛が鉛および還元鉛酸化物にそれぞれ酸化されます。硫酸鉛が完全に消費され、変化プロセスが停止しない場合、電解質の電気分解が始まります。高い充電電圧での過充電は、水の電気分解によって酸素と水素ガスを発生させ、これらはバブリングアウトし失われます。密閉型バッテリーでは、水素と酸素ガスが水に再結合できるように、通気口の上に触媒(Pd、Pt)があります。結果として生じるセル電圧は、銅の銀電位から決定できます。そのため、酸化還元反応の全電圧はE0 = 1.68V – ( – 0.36V) = 2.04Vです。

VLA Battery

 

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