แบตเตอรี่แบบตะกั่ว-กรด

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
แบตเตอรี่แบบตะกั่ว-กรด
Photo-CarBattery.jpg
แบตเตอรี่รถยนต์แบบตะกั่ว-กรด
specific energy 33[1]–42 วัตต์.ชม/กก.[2]
energy density 60–110 วัตต์.ชม/ลิตร[2]
specific power 180 วัตต์/กก.[3]
Charge/discharge efficiency 50–95%[4]
Energy/consumer-price 7(แบบผนึก)–18(น้ำท่วม) วัตต์.ชม/US$[ต้องการอ้างอิง]
Self-discharge rate 3–20%/เดือน[2]
Cycle durability 500–800 รอบการประจุ[5]
Nominal cell voltage 2.0 โวลท์[6]
Charge temperature interval ต่ำสุด −35 °C, สูงสุด 45 °C

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (อังกฤษ: lead–acid battery) ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1859 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส แกสตัน Planté. มันเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชนิดที่เก่าแก่ที่สุด. แม้ว่ามันจะมีอัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักที่ต่ำมากและอัตราส่วนพลังงานต่อปริมาณที่ต่ำ, แต่มันมีอัตราส่วนกำลังงานต่อน้ำหนักที่ค่อนข้างสูงซึ่งหมายความว่ามันมีความสามารถในการจ่ายกระแสไฟกระชากที่สูง. คุณสมบัติเหล่านี้พร้อมกับค่าใช้จ่ายที่ต่ำของมันทำให้มันเป็นที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานในยานยนต์ที่จะให้กระแสที่สูงที่จำเป็นสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์.

เนื่องจากพวกเขามีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีใหม่ๆ, แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดถูกใช้กันอย่างแพร่หลายแม้ในขณะที่ไฟกระชากไม่มีสำคัญและการออกแบบอื่นๆก็ต้องการความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น. การออกแบบตะกั่วกรดในรูปแบบขนาดใหญ่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการจัดเก็บในอุปกรณ์สำรองพลังงานในอาคารโทรศัพท์มือถือ, การดำเนินงานความพร้อมสูงเช่นโรงพยาบาล, และระบบไฟฟ้าแบบ stand-alone. สำหรับบทบาทเหล่านี้, รุ่นดัดแปลงของเซลล์มาตรฐานอาจจะนำมาใช้ในการปรับปรุงเวลาการเก็บรักษาและลดความต้องการการบำรุงรักษา. แบตเตอรี่แบบ "เจลเซลล์" (อังกฤษ: Gel-cells) และแบบ "แก้วดูดซับ" (อังกฤษ: absorbed glass-mat) ถูกใช้ทั่วไปในบทบาทเหล่านี้, รวมกันแล้วแบตเตอรี่เหล่านี้จะถูกเรียกว่าเป็นแบบตะกั่ว-กรดกำกับด้วยวาล์ว (อังกฤษ: valve-regulated lead-acid (VRLA))

ยอดขายแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดอยู่ที่ 40-45% ของมูลค่าจากแบตเตอรี่ที่ขายทั่วโลก (ปี 1999, ไม่รวมจีนและรัสเซีย), มูลค่าตลาดของการผลิตอยู่ที่ประมาณ US$ 15 พันล้าน[7].

เนื้อหา

ประวัติ[แก้]

บทความหลัก: ประวัติศาสตร์ของแบตเตอรี่

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Gautherot ได้สังเกตในปี 1801 ที่สายลวดที่ถูกนำมาใช้สำหรับการทดลองเกี่ยวกับอิเล็กโทรไลซิสจะให้กระแสไฟฟ้า "รอง" เป็นจำนวนเล็กน้อยหลังจากที่แบตเตอรี่หลักได้ถูกตัดออกจากการเชื่อมต่อ[8]. ใน 1859, แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดของ แกสตัน Planté เป็นแบเตอรี่ตัวแรกที่สามารถชาร์จใหม่ได้โดยผ่านกระแสย้อนกลับผ่านตัวมัน. รูปแบบครั้งแรกของ Planté ประกอบด้วยสองแผ่นตะกั่วคั่นด้วยแถบยางและม้วนกันเป็นเกลียว[9]. แบตเตอรี่ของเขาถูกนำมาใช้ครั้งแรกในการให้พลังงานแสงสว่างในรถไฟขณะที่มันหยุดอยู่ที่สถานี. ในปี 1881 คามิลล์ อัลฟองส์ Faure คิดค้นรุ่นปรับปรุงใหม่ที่ประกอบด้วยตาข่ายตารางตะกั่วและมีป้ายตะกั่วออกไซด์ถูกกดผ่านเข้าข้างในทำตัวเป็นแผ่น. การออกแบบนี้ก็ง่ายขึ้นที่จะผลิตออกมาจำนวนมาก. ผู้ผลิตในช่วงต้น (จาก 1886) ของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดคือ อองรี ทิวดอร์.

การใช้อิเล็กโทรไลท์แบบเจลแทนแบบของเหลวช่วยให้แบตเตอรี่สามารถใช้ในตำแหน่งที่แตกต่างกันโดยไม่รั่วไหล. แบตเตอรี่ที่ใช้อิเลคโทรไลท์ที่เป็นเจลได้ในทุกๆตำแหน่งสามารถมองกลับไปในอดีตตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 และแม้กระทั่งในปลาย 1920s, ชุดวิทยุกระเป๋าหิ้วแบบพกพายอมให้เซลล์อยู่ในแนวตั้งหรือแนวนอน (แต่ไม่กลับด้าน) เนื่องจากการออกแบบวาล์ว (ดูการพิมพ์ครั้งที่สามของสารานุกรมผู้สร้างวิทยุโดยเฟรเดอริค เจมส์ Camm). ในปี 1970, แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดกำกับด้วยวาล์ว (มักเรียกว่า "ปิดผนึก") ได้รับการพัฒนา, รวมถึงแบบแก้วดูดซึมที่ทันสมัย, ที่ช่วยให้สามารถทำงานได้ในทุกๆตำแหน่ง.

ไฟฟ้าเคมี[แก้]

การปล่อยประจุ (อังกฤษ: Discharge)[แก้]

เซลล์ตะกั่วกรดที่มีแผ่นตะกั่วซัลเฟตสองแผ่นที่เหมือนกัน. การดีสชาร์จจนหมด

ในสภาวะดีสชาร์จ, ทั้งแผ่นบวกและแผ่นลบกลายเป็นตะกั่วซัลเฟต (PbSO4 ), และอิเล็กโทรไลท์สูญเสียกรดซัลฟูริกทำให้มันเจือจางลงอย่างมากและส่วนใหญ่กลายเป็นน้ำ. ขบวนการดีสชาร์จถูกขับเคลื่อนโดยการไหลของอิเล็กตรอนจากแผ่นลบผ่านทางวงจรภายนอกกลับเข้าสู่เซลล์ที่แผ่นบวก.

ปฏิกิริยาแผ่นลบ:

Pb

(s) + HSO
4
(aq) → PbSO4 (s) + H+ (aq) + 2e

ปฏิกิริยาแผ่นบวก:

PbO2

(s) + HSO
4
(aq) + 3H+ (aq) + 2ePbSO4 (s) + 2H2O (l)

ปฏิกิริยาทั้งหมดสามารถเขียนเป็น

Pb

(s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq) → 2PbSO4 (s) + 2H2O (l)

ผลรวมของมวลโมเลกุลของสารตั้งต้นเป็น 642.6 g/mol, ดังนั้นในทางทฤษฎีเซลล์สามารถผลิตสองหน่วย faradays ของประจุ (192,971 คูลอมบ์) จาก 642.6 กรัมของสารตั้งต้น, หรือ 83.4 แอมแปร์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม (หรือ 13.9 แอมแปร์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม สำหรับแบตเตอรี่ 12 โวลต์)[ต้องการอ้างอิง]. สำหรับเซลล์ 2 โวลต์, ตัวเลขนี้เป็น 167 วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัมของสารตั้งต้น, แต่เซลล์ตะกั่วกรดในทางปฏิบัติให้เพียง 30-40 วัตต์ชั่วโมงต่อกิโลกรัมของแบตเตอรี่ เนื่องจากมวลของน้ำและส่วนประกอบอื่นๆ[ต้องการอ้างอิง].

การ(ใส่)ประจุ (อังกฤษ: charge)[แก้]

การใส่ประจุมากเกินไปด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงสร้างก๊าซออกซิเจนและก๊าซไฮโดรเจนโดยการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ (อังกฤษ: electrolysis of water), ซึ่งทำการสูญเสียให้กับเซลล์. การบำรุงรักษาตามช่วงเวลาของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดต้องทำการตรวจสอบระดับอิเล็กโทรไลท์และการเพิ่มน้ำที่สูญเสียไป.

เนื่องจากจุดเยือกแข็ง (อังกฤษ: freezing-point depression) ของอิเล็กโทรไลท์, เมื่อแบตเตอรี่ดีสชาร์จและความเข้มข้นของกรดซัลฟูริคจะลดลง, อิเล็กโทรไลท์มีโอกาสมากขึ้นที่จะแข็งตัวในช่วงฤดูหนาว.

การเคลื่อนที่ของไอออน[แก้]

ในระหว่างการดีสชาร์จ, H+ ที่ผลิตขึ้นบนแผ่นลบและจากสารละลายอิเล็กโทรไลท์จะเคลื่อนที่ไปที่แผ่นบวกซึ่งเป็นจุดที่มันจะถูกกิน, ในขณะที่ H2SO4 จะถูกกินที่ทั้งสองแผ่น. การย้อนกลับเกิดขึ้นในระหว่างการชาร์จ. การเคลื่อนที่นี้อาจจะโดยการไหลของโปรตอนโดยการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าหรือโดยกลไกของ Grotthuss (อังกฤษ: Grotthuss mechanism) หรือโดยการแพร่กระจายผ่านสื่อ, หรือโดยการไหลของสื่ออิเล็กโทรไลท์เหลว. เนื่องจากความหนาแน่นจะมีมากขึ้นเมื่อความเข้มข้นของกรดซัลฟูริกสูงขึ้น, ของเหลวจะมีแนวโน้มที่จะไหลเวียนโดยการพาความร้อน (อังกฤษ: convection). ดังนั้นเซลล์ที่มีสื่อเป็นของเหลวมีแนวโน้มที่จะดีสชาร์จอย่างรวดเร็วและชาร์จอย่างรวดเร็วได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเซลล์แบบเจลที่คล้ายกันอย่างอื่น.


แรงดันไฟฟ้าเพื่อการใช้งานทั่วไป[แก้]

เหล่านี้เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าทั่วไป ต่อเซลล์:

  • วงจรเปิด (นิ่ง) ที่ชาร์จเต็ม: 2.10 V
  • วงจรเปิดที่ดีสชาร์จหมด: 1.95 V
  • โหลดที่ดีสชาร์จหมด: 1.75 V
  • การชาร์จแบบเก็บนานต่อเนื่อง (อังกฤษ: Continuous-preservation) หรือ float : 2.23 V สำหรับอิเล็กโทรไลท์แบบเจล; 2.25 V แก้วดูดซับ (อังกฤษ: absorbed glass mat (AGM)) และ 2.32 V สำหรับเซลล์น้ำท่วม
  1. แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดอยู่ที่ 20 °C (68 °F), และต้อง (สำหรับแบตเตอรี่แบบ 6 เซลล์) ถูกปรับได้ที่ -0.0235 V/°C สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ[ไม่แน่ใจ ].
  2. คำแนะนำเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า float (เป็นระดับแรงดันที่แบตเตอรี่จะรักษาไว้หลังจากถูกเติมประจุจนเต็มโดยการชดเชยการรั่วไหลของตัวมันเอง) แตกต่างกันขึ้นอยู่กับผู้ผลิต
  3. แรงดันไฟฟ้า float ที่แม่นยำ (± 0.05 V) มีความสำคัญต่อการมีอายุยืนยาว; แรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ (ทำให้เกิด sulfation) เกือบจะเป็นอันตรายเท่ากับการมีแรงดันมากเกินไป (ก่อให้เกิดการกัดกร่อนและการสูญเสียอิเล็กโทรไลท์)
  • การชาร์จทั่วไป (ทุกวัน) : 2.37-2.4 V (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและคำเสนอแนะของผู้ผลิต)
  • การชาร์จแบบ Equalization (สำหรับตะกั่วกรดแบบน้ำท่วม): 2.5 V เป็นเวลาไม่เกิน 2 ชั่วโมง[ต้องการอ้างอิง]. อุณหภูมิของแบตเตอรี่จะต้องตรวจสอบให้แน่นอน.
  • เกณฑ์ของการปล่อยแก๊สออกมา: 2.4 V

การวัดระดับการชาร์จ[แก้]

ไฮโดรมิเตอร์สามารถนำมาใช้ในการทดสอบความถ่วงจำเพาะของแต่ละเซลล์เพื่อวัดสถานะของการชาร์จ
แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแบตเตอรี่สามารถใช้ในการประเมินสถานะของการชาร์จ, ในกรณีนี้สำหรับแบตเตอรี่ 12 โวลต์

เพราะอิเล็กโทรไลท์มีส่วนในปฏิกิริยาการชาร์จ-ดีสชาร์จของแบตเตอรี่, แบตเตอรี่นี้จึงมีข้อได้เปรียบอย่างหนึ่งที่สำคัญกว่าแบตเตอรี่เคมีอื่นๆ. มันต่อนข้างง่ายในการกำหนดสถานะของการชาร์จโดยเพียงแต่วัดค่าความถ่วงจำเพาะ (อังกฤษ: specific gravity (SG)) ของอิเล็กโทรไลท์เท่านั้น; S.G. จะตกลงเมื่อแบตเตอรี่ดีสชาร์จ. การออกแบบแบตเตอรี่บางอย่างจะรวมไฮโดรมิเตอร์ง่ายๆไวัด้วยโดยใช้ลูกลอยต่างสีที่มีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน. ตัวอย่างการนำ SG มาใช้, เมื่อนำมาใช้ในเรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้า, SG จะถูกวัดอย่างสม่ำเสมอและถูกเขียนบนกระดานดำในห้องควบคุมเพื่อแสดงให้เห็นว่าเรือจะยังคงจมอยู่ใต้น้ำได้อีกนานแค่ไหน (ถ้าแบตฯหมดก็ขึ้นไม่ได้)[10].

แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแบตเตอรี่นอกจากนี้ยังสามารถถูกใช้ในการวัดสถานะของการชาร์จ[11]. หากสามารถเข้าถึงการเชื่อมต่อกับแต่ละเซลล์ได้, สถานะของการชาร์จของแต่ละเซลล์จะสามารถกำหนดได้ซึ่งจะสามารถให้คำแนะนำของสถานะของสุขภาพของแบตเตอรี่โดยรวม.

การสร้างแบตเตอรี่[แก้]

แผ่น (อังกฤษ: plate)[แก้]

ภาพแสดงภายในของแบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปจะเห็นเซลล์แบตเตอรี่หกเซลล์ประกอบขึ้นเป็นแบตเตอรี่ 12 V

เซลล์ตะกั่วกรดสามารถถูกสาธิตให้เห็นถึงการใช้แผ่นตะกั่วทำเป็นสองขั้วไฟฟ้า. อย่างไรก็ตามการสร้างดังกล่าวจะผลิตไฟฟ้าได้เพียงประมาณหนึ่งแอมแปร์เท่านั้นสำหรับแผ่นที่มีขนาดประมาณเท่าไปรษณียบัตรและทำงานได้เพียงไม่กี่นาที.

แกสตัน Planté ได้พบวิธีที่จะทำให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพ. ในการออกแบบของ Planté, แผ่นบวกและแผ่นลบจะถูกก่อตัวให้เป็นเกลียวของฟอยล์ตะกั่วสองเกลียว, คั่นด้วยแผ่นผ้าและม้วนขึ้น. เซลล์ในตอนแรกมีความจุต่ำ, ดังนั้นกระบวนการที่ช้าของ "การก่อตัว" (อังกฤษ: forming) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกัดกร่อนฟอยล์ตะกั่ว, เพื่อสร้างตะกั่วไดอ็อกไซด์บนจานและทำให้มันหยาบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว. ในขั้นต้นขั้นตอนนี้ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หลัก; เมื่อมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมใช้งานหลังจากปี 1870, ค่าใช้จ่ายในการผลิตแบตเตอรี่ได้ลดลงอย่างมาก[7]. แผ่นของ Planté ยังคงถูกใช้ในบางแอปพลิเคชันที่อยู่กับที่, ในที่ซึ่งแผ่นจะถูกเซาะร่องด้วยกลไกเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวของพวกมัน.

คามิลล์ อัลฟองส์ Faure ได้ประดิษฐ์การสร้างแบบแผ่นที่ถูกป้าย (อังกฤษ: pasted-plate construction) ซึ่งเป็นแบบโดยทั่วไปของแบตเตอรี่รถยนต์ในปัจจุบัน. แต่ละแผ่นของ Faure ประกอบด้วยตารางตะกั่วสี่เหลี่ยมผสมกับพลวงหรือแคลเซียมเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะทางกล. หลุมของตารางถูกเติมด้วยตัวป้ายที่เป็นตะกั่วสีแดงและกรดซัลฟูริกเจือจาง 33%. (ผู้ผลิตที่แตกต่างกันก็มีส่วนผสมที่แตกต่างกัน). ตัวป้ายจะถูกกดลงไปในหลุมในตาราง, ซึ่งจะถูกทำให้เรียวเล็กน้อยทั้งสองด้านเพื่อให้ตัวป้ายติดแน่นกว่า. รูพรุนของตัวป้ายนี้ช่วยให้กรดทำปฏิกิริยากับตะกั่วภายในแผ่น, เป็นการเพิ่มบริเวณพื้นผิวได้หลายเท่า. เมื่อแห้ง, แผ่นจะถูกวางซ้อนกันคั่นด้วยวัสดุที่เหมาะสมและใส่ลงในภาชนะบรรจุแบตเตอรี่. ปกติจะใช้จำนวนแผ่นเป็นเลขคี่, ที่มีแผ่นลบมากกว่าแผ่นบวกอยู่หนึ่งแผ่น. แต่ละแผ่นเชื่อมต่อสลับกัน.

แผ่นบวกจะมีสีน้ำตาลช็อคโกแลตของตะกั่วไดอ็อกไซด์, และแผ่นมีสีสีเทาของตะกั่ว "ฟู" ในช่วงเวลาของการผลิต. ในสถานะการชาร์จไฟนี้แผ่นจะเรียกว่า "ก่อตัว" (อังกฤษ: formed).

หนึ่งในปัญหาที่เกิดกับแผ่นก็คือแผ่นจะเพิ่มขนาดเมื่อวัสดุใช้งานดูดซับซัลเฟตจากกรดในระหว่างการดีสชาร์จและลดขนาดเมื่อพวกมันหยุดการดูดซับระหว่างการชาร์จ. นี่ทำให้แผ่นค่อยๆกัดเซาะตัวป้าย. มันเป็นสิ่งสำคัญเพราะมีที่ว่างอยู่ใต้แผ่นที่จะสะสมวัสดุที่ถูกกัดเชาะนี้. ถ้ามันสะสมจนถึงแผ่น, เซลล์จะลัดวงจร.

ตัวป้ายประกอบด้วยคาร์บอนดำ (อังกฤษ: carbon black), blanc fixe (แบเรียมซัลเฟต) และ lignosulfonate. Blanc fixe ทำหน้าที่เป็น seed crystal สำหรับปฏิกิริยาตะกั่ว-ตะกั่วซัลเฟต. fixe Blanc จะต้องถูกกระจายจนทั่วในตัวป้ายเพื่อให้มันมีประสิทธิภาพ. Lignosulfonate จะปกป้องแผ่นลบจากการก่อตัวให้เป็นรูปมวลแข็งในระหว่างรอบการดีสชาร์จ, แต่จะช่วยให้การก่อตัวของผลึกเหมือนเข็มยาว. ผลึกยาวมีพื้นที่ผิวมากกว่าและถูกเปลี่ยนกลับสู่สถานะเดิมง่ายกว่าในการชาร์จ. คาร์บอนดำจะต่อต้านกับผลกระทบของการก่อตัวที่มีการยับยั้งที่เกิดจากการ lignosulfonates. สารช่วยกระจายที่เรียกว่า Sulfonated naphthalene condensate dispersant เป็นตัวกระจายที่มีประสิทธิภาพมากกว่า lignosulfonate และเพิ่มความเร็วในการก่อตัว. สารนี้จะช่วยปรับปรุงการกระจายตัวของแบเรียมซัลเฟตในตัวป้าย, ช่วยลดเวลา Hydroset, สร้างแผ่นทนการแตกหักที่ดีกว่า, ช่วยลดอนุภาคตะกั่วที่ดีและทั้งหมดนี้จะช่วยปรับปรุงการจัดการและคุณลักษณะของตัวป้าย. มันยืดอายุแบตเตอรี่โดยการเพิ่มแรงดันสิ้นสุดการชาร์จ. naphthalene ที่ผ่านการ sulfonated ต้องการปริมาณของ lignosulfonate ประมาณหนึ่งในสามถึงครึ่งหนึ่ง และมันจะเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า[12]

เซลล์ในทางปฏิบัติไม่ได้ทำด้วยตะกั่วล้วนๆแต่มีพลวง, ดีบุก, แคลเซียมหรือซีลีเนียมจำนวนเล็กน้อยผสมอยู่ในวัสดุที่ทำแผ่นเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดความซับซ้อนของการผลิต. องค์ประกอบผสมเหล่านี้มีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่ออายุและการใช้น้ำของแบตเตอรี่. แผ่นที่ผสมพลวงให้อายุการทำงานยาวขึ้น แต่แผ่นที่ผสมแคลเซียมเป็นที่โปรดปรานมากกว่าพลวงเนื่องจากมีการใช้น้ำลดลงถึงแปดเท่า.

เนื่องจากพลวงมีราคาแพง, เกือบทั้งหมดของแบตเตอรี่รถยนต์, แบตเตอรี่ที่ปิดผนึกแบบกำกับด้วยวาล์ว, และแบตเตอรี่ที่ไม่ใช้ในงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่อื่นๆถูกทำขึ้นจากตะแกรงตะกั่ว-แคลเซียมตั้งแต่ต้นปี 1990s และอาจจะก่อนหน้านั้น. ดีบุกถูกเพิ่มให้กับเซลล์ตะกั่ว-แคลเซียมเพื่อลดการกัดกร่อนและผลกระทบเนื่องจากวงจรเปิด (แคลเซียมจะ oxidizes เมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าที่แผ่นบวกต่ำกว่า 40-80 mV บนวงจรเปิดและก่อตัวเป็นฉนวนระหว่างวัสดุใช้งานและตาราง. การบำบัดด้วยคลื่นชีพจรสามารถช่วยในการกู้คืนแบตเตอรี่ที่ได้รับผลกระทบจากออกไซด์). ดีบุกจะช่วยลดการกัดกร่อนนี้, แต่ประโยชน์ก็ถือว่าไม่คุ้มค่ากับค่าใช้จ่าย 20 เหรียญสหรัฐ/ปอนด์, และผู้ผลิตจำนวนมากไม่ใช้ดีบุก. ตอนนี้มันเป็นเรื่องยากที่จะหาเซลล์ที่ทำด้วยพลวง, ด้วยข้อยกเว้นของพลังขับเคลื่อน. มันเป็นไปได้ที่จะทำแผ่นบวกที่ทำด้วยตะกั่ว-พลวงและแผ่นลบที่ทำด้วยตะกั่ว-แคลเซียม, อย่างไรก็ตาม, พลวงถูกชุบออกสู่แผ่นลบและนี่เป็นสาเหตุที่ทำให้ผลประโยชน์จากการประหยัดน้ำของแผ่นลบที่ทำจากแคลเซียมหายไป. ในขณะที่มันอาจเป็นที่ถกเถียงกันว่าแคลเซียมจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านน้ำและด้านการบำรุงรักษา, มันก็เกือบจะไม่คุ้มค่าในการตัดอายุแบตเตอรี่จาก 20 ปีเป็น 5 ปี[ต้องการอ้างอิง].

ประมาณ 60% ของน้ำหนักของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดขนิดที่ใช้กับยานยนต์ที่มีขนาดประมาณ 60 A·h (หนัก 8.7 กิโลกรัมสำหรับแบตเตอรี่หนัก 14.5 กก.) จะเป็นตะกั่วหรือส่วนภายในทำจากตะกั่ว; ที่เหลือเป็นอิเล็กโทรไลท์, ตัวคั่น, และกล่องใส่[7].

ตัวคั่น[แก้]

ตัวคั่นระหว่างแผ่นบวกและแผ่นลบช่วยป้องกันการลัดวงจรโดยการสัมผัสกันของทั้งสองแผ่น, ส่วนใหญ่ผ่าน dendrites ("treeing"), แต่ยังผ่านการเศษของวัสดุใช้งานอีกด้วย. ตัวคั่นจะขัดขวางการไหลของไอออนระหว่างทั้งสองแผ่นและเพิ่มความต้านทานภายในของเซลล์. ไม้, ยางพารา, แผ่นใยแก้ว, เซลลูโลส, และพีวีซีหรือพลาสติก polyethylene ได้ถูกนำมาใช้ทำตัวคั่น. ไม้เป็นทางเลือกเดิม, แต่เน่าเปื่อยในกรดอิเล็กโทรไลท์. ตัวคั่นยางมีความเสถียรในกรดแบตเตอรี่. ยางมีข้อได้เปรียบทางไฟฟ้าที่มีคุณค่าที่วัสดุอื่นๆไม่มี.

ตัวคั่นที่มีประสิทธิภาพจะต้องมีคุณสมบัติทางกลจำนวนมาก; เช่นการซึมผ่าน, การพรุน, กระจายขนาดรูขุมขน, พื้นที่ผิวเฉพาะ, การออกแบบเครื่องจักรกลและความแข็งแรง, ความต้านทานไฟฟ้า, การนำแบบไอออนิก (อังกฤษ: ionic conductivity), และความเข้ากันได้ทางเคมีกับอิเล็กโทรไลท์. ในการบริการ, ตัวคั่นต้องมีความต้านทานที่ดีต่อกรดและการออกซิเดชัน. พื้นที่ของตัวคั่นจะต้องใหญ่กว่าพื้นที่ของแผ่นเล็กน้อยเพื่อป้องกันการแตะกันของวัสดุระหว่างแผ่น. ตัวคั่นจะต้องยังคงมีเสถียรภาพตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่.

แก้วดูดซึม[แก้]

ในการออกแบบของแก้วดูดซึม, หรือสั้นๆว่า AGM, ซึ่งเป็นตัวคั่นระหว่างเซลล์ด้วยกันจะถูกแทนที่ด้วยแผ่นใยที่ทำด้วยแก้ว (อังกฤษ: glass fiber) ที่แช่ในอิเล็กโทรไลท์. ในวัสดุจะมีอิเล็กโทรไลท์เพียงพอที่จะให้มันเปียกเท่านั้น, และหากแบตเตอรี่ถูกเจาะอิเล็กโทรไลท?จะไม่ไหลออกจากวัสดุ. ในทำนองเดียวกันวัสดุจะช่วยลดการระเหย, ไปยังจุดที่แบตเตอรี่ไม่จำเป็นต้องมีการเติมน้ำตามช่วงระยะเวลา. การรวมกันของคุณสมบัตินี้จะช่วยให้แบตเตอรี่สามารถที่จะถูกปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งจะทำให้พวกมันมีประโยชน์ในอุปกรณ์พกพาและบทบาทที่คล้ายกัน.

เพื่อแก้ไขการก่อตัวของก๊าซไฮโดรเจนในระหว่างการดีสชาร์จ, แคลเซียมจะถูกเพิ่มลงแผ่นเพื่อดูดซับก๊าซ. วิธีนี้จะใชัได้แต่เฉพาะในช่วงการดีสชาร์จช้าๆเท่านั้น, และการสะสมของก๊าซยังคงเป็นปัญหาเมื่อแบตเตอรี่ถูกดีสชาร์จลึกๆหรืออย่างรวดเร็ว. เพื่อจัดการกับเหตุการณ์เหล่านี้ AGMs มักจะเพิ่มวาล์วทางเดียวแบบระเบิดออก, ซึ่งมักจะเป็นที่รู้จักกันว่า "ตะกั่ว-กรดแบบใช้วาล์วกำกับ" หรือ (อังกฤษ: valve regulated lead-acid (VRLA)).

ข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งของการออกแบบ AGM ก็คืออิเล็กโทรไลท์จะกลายเป็นตัวคั่น, และแข็งแรงทางกล. นี้จะช่วยให้แผ่นที่ซ้อนกันถูกบีบอัดเข้าด้วยกันในเปลือกของแบตเตอรี่. เป็นการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานอีกนิดหน่อยเมื่อเทียบกับแบบที่ใช้ของเหลวหรือเจล. แบตเตอรี่ AGM มักจะแสดงลักษณะที่ "ปูด" ในเปลือกของพวกมันเมื่อสร้างขึ้นในรูปทรงสี่เหลี่ยมที่พบบ่อย.

AGM ยังช่วยป้องกันการเคลื่อนไหวในแนวตั้งของอิเล็กโทรไลท์ภายในแบตเตอรี่อีกด้วย. เมื่อเซลล์เปียกปกติถูกเก็บไว้ในสภาพดีสชาร์จ, โมเลกุลของกรดที่หนักกว่ามีแนวโน้มที่จะตกผลึกลงไปด้านล่างของแบตเตอรี่, ทำให้อิเล็กโทรไลท์แยกเป็นชั้นๆ. เมื่อแบตเตอรี่ถุกนำไปใช้ทันที, ส่วนใหญ่ของการกระแสจะไหลในพื้นที่นี้เท่านั้น, และด้านล่างของแผ่นจะมีแนวโน้มที่จะสึกหรออย่างรวดเร็ว. นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่แบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปสามารถเสียหายโดยปล่อยให้มันถูกเก็บไว้เป็นระยะเวลานานและนำไปใช้ทันทีและชาร์จใหม่. AGM จะช่วยป้องกันการแยกเป็นชั้นๆนี้อย่างมีนัยสำคัญ, โดยไม่จำเป็นต้องเขย่าแบตเตอรี่เป็นระยะๆ, หรือต้มพวกมัน, หรือทำ "การชาร์จแบบปรับสมดุล" (อังกฤษ: equalization charge) ให้พวกมันเพื่อทำการผสมอิเล็กโทรไลท์. การแยกเป็นชั้นยังทำให้ชั้นบนของแบตเตอรี่กลายเป็นน้ำเกือบจะทั้งหมด, ซึ่งสามารถแข็งตัวในสภาพอากาศหนาวเย็น, AGMs ยังมีความไวต่อความเสียหายน้อยอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ.

อิเล็กโทรไลท์แบบเจล[แก้]

บทความหลัก: VRLA_battery#Gel_battery

ในช่วงปี 1970s นักวิจัยได้พัฒนารุ่นที่ปิดผนึกหรือ "แบตเตอรี่เจล", ซึ่งผสมสารเจลซิลิก้าเข้ากับอิเล็กโทรไลท์ (แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเจลซิลิกาที่ใช้ในวิทยุพกพาจากช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 ไม่ได้ถูกปิดผนึกอย่างเต็มที่). วิธีนี้จะแปลงภายในของเซลล์ที่เคยเป็นของเหลวให้เป็นตัวป้ายกึ่งแข็ง, ซึ่งจะให้ข้อได้เปรียบแบบเดียวกับ AGM หลายประการ. การออกแบบดังกล่าวมีความไวต่อการระเหยน้อยกว่าด้วยซ้ำและมักจะถูกใช้ในสถานการณ์ที่การบำรุงรักษาเป็นไปได้น้อยหรือไม่มีเลย. เซลล์แบบเจลยังมีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าและจุดเดือดสูงกว่าอิเล็กโทรไลท์แบบของเหลวที่ใช้ในเซลล์เปียกและ AGMs ธรรมดา, ซึ่งทำให้พวกมันเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะที่รุนแรง.

ข้อเสียเพียงอย่างเดียวในการใช้เจลคือเจลป้องกันไม่ให้ไอออนในอิเล็กโทรไลท์มีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว, ซึ่งจะลดความสามารถในการเคลื่อนที่ของพาหะและดังนั้นมันจึงลดความสามารถในการจ่ายกระแสกระชาก. ด้วยเหตุผลนี้, เซลล์เจลจะพบมากที่สุดในการใช้งานการจัดเก็บพลังงานเช่นระบบปิดกริด (อังกฤษ: off-grid system).

"ไม่มีการบำรุงรักษา", "ปิดผนึก" และ "VRLA"[แก้]

ทั้งแบบเจลและแบบ AGM มีการปิดผนึก, จึงไม่จำเป็นต้องเติมน้ำ, สามารถนำมาใช้ในทุกทิศทางและใช้วาล์วสำหรับปล่อยทิ้งก๊าซ. ด้วยเหตุผลนี้, ทั้งสองแบบสามารถเรียกว่า maintenance free, ปิดผนึกและ VRLA. อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องธรรมดาที่จะหาหลายแหล่งข้อมูลที่ระบุว่าคำเหล่านี้หมายถึงการออกแบบเหล่านี้เป็นเรื่องเดียวกันหรืออย่างใดอย่างหนึ่งโดยเฉพาะ.

การประยุกต์ใช้งาน[แก้]

ส่วนใหญ่ของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดในโลกจะใช้เพื่อสตาร์ท, แสงสว่างและการจัดระเบิด (SLI) ของรถยนต์, ที่มีประมาณ 320 ล้านหน่วยถูกส่งไปจำหน่ายในปี 1999[7]. ในปี 1992 ประมาณ 3 ล้านตันของตะกั่วถูกนำมาใช้ในการผลิตแบตเตอรี่.

แบตเตอรี่แบบเซลล์เปียกเตรียมพร้อม (อยู่กับที่) ที่ออกแบบมาสำหรับการดีสชาร์จลึกมักถูกใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองขนาดใหญ่สำหรับศูนย์โทรศัพท์และคอมพิวเตอร์, การจัดเก็บพลังงานแบบกริด, และระบบพลังงานไฟฟ้าของใช้ในครัวเรือนนอกกริด[13]. แบตเตอรี่ตะกั่วกรดถูกใช้เป็นไฟแสงสว่างฉุกเฉินและให้พลังงานไฟฟ้ากับปั้มบ่อเก็บของเสียในกรณีที่ไฟฟ้าดับ.

แบตเตอรี่เพื่อการฉุดลาก (ขับเคลื่อน) ถูกใช้ในรถกอล์ฟและยานพาหนะที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่อื่นๆ. แบตเตอรี่ตะกั่วกรดขนาดใหญ่ยังมีการใช้เพื่อให้พลังงานกับมอเตอร์ไฟฟ้าในเรือดำน้ำดีเซลไฟฟ้า (เดิม) เมื่อจมอยู่ใต้น้ำอีกด้วย, และถุกใช้เป็นไฟฉุกเฉินในเรือดำน้ำนิวเคลียร์เช่นกัน. แบตเตอรี่กรดตะกั่วแบบวาล์วกำกับจะไม่ปล่อยให้มีการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลท์ของพวกมัน. พวกมันจะถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองสำหรับการแจ้งเตือนและระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (โดยเฉพาะในแหล่งจ่ายไฟที่ไม่สามารถถูกขัดจังหวะได้ ("ยูพีเอส")) และสำหรับสกูตเตอร์ไฟฟ้า, รถเข็นไฟฟ้า, จักรยานไฟฟ้า, การใช้งานทางทะเล, แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าหรือยานพาหนะไฮบริดขนาดเล็ก, และรถจักรยานยนต์.

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดถูกนำมาใช้ในการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับใส้หลอด (ตัวให้ความร้อน), ด้วยขนาด 2 V ที่พบบ่อยในเครื่องรับวิทยุหลอดสุญญากาศ (วาล์ว) ในช่วงแรก.

แบตเตอรี่แบบพกพาสำหรับไฟบนหมวกคนงานเหมืองมักจะมีสองหรือสามเซลล์[14].

รอบ[แก้]

แบตเตอรี่สตาร์ทรถยนต์[แก้]

บทความหลัก: แบตเตอรี่ยานยนต์

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ออกแบบมาสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์ของรถยนต์ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการดีสชาร์จที่ลึก. พวกมันมีแผ่นบางจำนวนมากที่ออกแบบมาสำหรับให้พื้นที่ผิวสูงสุด ดังนั้นจึงมีกระแสส่งออกสูงสุด, แต่ก็สามารถได้รับความเสียหายจากการดีสชาร์จที่ลึก. การดีสชาร์จที่ลึกบ่อยๆครั้งจะทำให้สูญเสียกำลังความสามารถและในท้ายที่สุดก็ล้มเหลวก่อนวัยอันควร, เพราะขั้วไฟฟ้าทั้งสองจะละลายเนื่องจากความเครียดทางกลที่เกิดขึ้นจากการชาร์จ-ดีสชาร์จหลายครั้ง. แบตเตอรี่เพื่อการสตาร์ทที่ถูกชาร์จลอยอย่างต่อเนื่องจะมีการกัดกร่อนที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสองซึ่งจะส่งผลให้เกิดความล้มเหลวก่อนวัยอันควร. เมื่อไม่ใช้งาน, แบตเตอรี่เพื่อการสตาร์ทควรถูกปล่อยให้มันเปิดวงจรไว้แต่มีการชาร์จเป็นประจำ (อย่างน้อยหนึ่งครั้งทุกสองสัปดาห์) เพื่อป้องกันการ sulfation.

แบตเตอรี่สตาร์ทรถมีน้ำหนักเบากว่าแบตเตอรี่รอบลึกในมิติที่เท่ากัน, เพราะแผ่นเซลล์จะไม่ขยายไปตลอดจนถึงด้านล่างของกล่องแบตเตอรี่. นี่จะยอมให้ตะกั่วที่หลวมจากการสลายต้วหลุดออกแผ่นและสะสมภายใต้เซลล์, เพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่. ถ้าเศษหลวมนี้เพิ่มสูงขึ้นพอ, มันจะสามารถสัมผัสกับแผ่นและนำไปสู่ความล้มเหลวของเซลล์, เกิดการสูญเสียของแรงดันไฟฟ้าและความจุของแบตเตอรี่.

แบตเตอรี่รอบลึก[แก้]

บทความหลัก: แบตเตอรี่รอบลึก

เซลล์รอบลึกที่ออกแบบมาเป็นพิเศษมีความไวน้อยมากต่อการย่อยสลายเกิดจากวงรอบ, และเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่แบตเตอรี่จะต้องถูกดีสชาร์จอย่างสม่ำเสมอ, เช่นระบบเซลล์แสงอาทิตย์, ยานพาหนะไฟฟ้า (รถยก, รถกอล์ฟ, รถยนต์ไฟฟ้าและอื่นๆ) และอุปกรณ์ UPS. แบตเตอรี่เหล่านี้มีแผ่นที่หนากว่าที่สามารถส่ง"กระแสพีค"ได้น้อย, แต่สามารถทนต่อการดีสช่ร์จบ่อยๆ[15].

บางแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบเพื่อประนีประนอมระหว่างแบตเตอรี่แบบกระแสเริ่มต้นสูงและแบตเตอรี่แบบรอบลึก. พวกมันมีความสามารถที่จะดีสชาร์จในระดับที่สูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์, แต่น้อยกว่าแบตเตอรี่รอบลึก. พวกมันอาจถูกเรียกว่าเป็นแบตเตอรี่แบบ "Marine/Motorhome" หรือ"แบตเตอรี่แบบพักผ่อน".

การชาร์จและการดีสชาร์จแบบเร็วและแบบช้า[แก้]

กระแสชาร์จต้องตรงกับความสามารถของแบตเตอรี่ในการดูดซับพลังงาน. การใช้กระแสชาร์จขนาดใหญ่เกินไปกับแบตเตอรี่ขนาดเล็กสามารถนำไปสู่การเดือดและระบายของอิเล็กโทรไลท์. ในภาพนี้ กล่องแบตเตอรี่แบบ VRLA ที่อยู่ระหว่างล้อได้ปูดขึ้นมาเนื่องจากความดันก๊าซที่สูงที่พัฒนาขึ้นในช่วงโอเวอร์ชาร์จ

ความจุของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดไม่ได้เป็นตัวเลขที่แน่นอน แต่แตกต่างกันไปตามความเร็วที่มันถูกดีสชาร์จ. ความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ระหว่างอัตราการดีสชาร์จและความจุเป็นที่รู้จักกันว่าคือ "กฎของ Peukert".

เมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จหรือดีสชาร์จ, สารเคมีที่ทำปฏิกิริยาเท่านั้น, ซึ่งอยู่ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลท์, จะได้รับผลกระทบในขั้นต้น. ด้วยเวลา, ประจุที่เก็บไว้ในสารเคมีที่จุดเชื่อมต่อ, มักจะเรียกว่า "ประจุจุดเชื่อมต่อ" หรือ "ประจุที่ผิว" (อังกฤษ: interface charge" or "surface charge"), จะแพร่กระจายสารเคมีเหล่านี้ไปทั่วปริมาตรของวัสดุที่ใช้งาน.

พิจารณาแบตเตอรี่ที่ถูดีสชาร์จจนหมด (เช่นที่เกิดขึ้นเมื่อเปิดไฟรถทิ้งไว้ข้ามคืน, กินกระแสประมาณ 6 แอมป์). แล้วถ้ามันถูกชาร์จอย่างรวดเร็วเพียงไม่กี่นาที, แผ่นแบตเตอรี่จะชาร์จเฉพาะบริเวณที่ใกล้จุดเชื่อมต่อระหว่างแผ่นกับอิเล็กโทรไลท์เท่านั้น. ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อาจเพิ่มสูงขึ้นเป็นค่าที่ใกล้กับแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จ; นี่จะทำให้กระแสชาร์จลดลงอย่างมีนัยสำคัญ. หลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมง, ประจุที่จุดเชื่อมต่อจะกระจายไปยังปริมาตรของขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลท์; ซึ่งจะทำให้ประจุที่จุดเชื่อมต่อต่ำมากจนอาจจะไม่เพียงพอที่จะสตาร์ทรถ[16]. ตราบใดที่แรงดันชาร์จอยู่ต่ำกว่าแรงดันแก๊ส (ประมาณ 14.4 โวลต์ในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดปกติ), ความเสียหายแบตเตอรี่ไม่น่าเกิด, และอยู่ในเวลาที่แบตเตอรี่ควรกลับไปยังสถานะถูกชาร์จไฟโดยประมาณ.

กำกับด้วยวาล์ว[แก้]

ในแบตเตอรี่กรดตะกั่วกำกับด้วยวาล์ว (VRLA), ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ผลิตในเซลล์ส่วนใหญ่รวมตัวกันเป็นน้ำ. การรั่วไหลจะมีน้อยที่สุด, แม้ว่าอิเล็กโทรไลท์บางส่วนยังคงหลุดรอดไปได้ถ้าการรวมตัวกันไม่สามารถทำได้ทันกับวิวัฒนาการของก๊าซ. เนื่องจากแบตเตอรี่ VRLA ไม่ต้องมี (และทำให้เป็นไปไม่ได้) การตรวจสอบระดับอิเล็กโทรไลท์เป็นประจำ, พวกมันจึงถูกเรียกว่าแบตเตอรี่แบบ maintenance free. อย่างไรก็ตาม นี้เป็นส่วนหนึ่งของการเรียกชื่อผิด. เซลล์ VRLA ยังต้องการการบำรุงรักษา. เนื่องจากอิเล็กโทรไลท์จะสูญเสีย, เซลล์ VRLA จะ "แห้ง" และสูญเสียความสามารถ. นี้สามารถตรวจพบโดยการวัดความต้านทานภายในปกติ, การนำกระแสไฟฟ้าหรือค่าอิมพีแดนซ์. การทดสอบเป็นประจำจะแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีการทดสอบที่เกี่ยวข้องมากขึ้นและการบำรุงรักษาจำเป็นหรือไม่. ขั้นตอนการบำรุงรักษาเมื่อเร็วๆนี้ได้รับการพัฒนาทำให้เกิดขบวนการ "รวมกับน้ำ" (อังกฤษ: rehydration) ซึ่งมักจะสามารถเรียกคืนปริมาณที่สำคัญของกำลังการผลิตที่หายไป.

แบบ VRLA กลายเป็นที่นิยมในรถจักรยานยนต์ประมาณปี 1983[17], เพราะอิเล็กโทรไลท์ที่เป็นกรดจะถูกดูดซึมเข้าสู่ตัวคั่น, ดังนั้นมันจึงไม่รั่วไหลออกมา[18]. ตัวคั่นยังช่วยให้พวกมันทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดีกว่า. พวกมันยังเป็นที่นิยมในการใช้งานแบบอยู่กับที่เช่นสถานีโทรคมนาคม, เนื่องจากมันมีขนาดเล็กและมีความยืดหยุ่นในการติดตั้ง[19].

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ VRLA แตกต่างกันบ้างจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบเซลล์เปียก, ต้องมีความระมัดระวังในการชาร์จและดีสชาร์จ[โปรดขยายความ].

sulfation และ desulfation[แก้]

แผ่นที่มีการซัลเฟตจากแบตเตอรี่ 12V 5Ah

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดสูญเสียความสามารถในการรับประจุเมื่อถูกดีสชาร์จเป็นเวลานานเกินไปเนื่องจาก sulfation, การตกผลึกของตะกั่วซัลเฟต[20]. พวกมันสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมีซัลเฟตสองต่อ. ตะกั่วและตะกั่วไดอ๊อกไซด์ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้งานอยู่บนแผ่นแบตเตอรี่, จะทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริกในอิเล็กโทรไลท์เพื่อก่อตัวเป็นตะกั่วซัลเฟต. ตะกั่วซัลเฟตตอนแรกจะก่อตัวในสภาวะสัณฐานที่ถูกแบ่งอย่างประณีต, และสามารถย้อนกลับไปเป็นตะกั่ว, ตะกั่วไดอ็อกไซด์และกรดกำมะถันได้อย่างง่ายดายเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จประจุเข้าไปใหม่. เมื่อแบตเตอรี่ผ่านวงจรการชาร์จและการดีสชาร์จหลายครั้ง, บางตะกั่วซัลเฟตจะไม่ได้รวมตัวกับอิเล็กโทรไลท์และค่อยๆแปลงเป็นรูปแบบผลึกที่เสถียรที่ไม่ละลายในระหว่างการชาร์จประจุอีกต่อไป. ดังนั้น, ไม่ใช่ตะกั่วทั้งหมดที่จะถูกส่งกลับไปยังแผ่นแบตเตอรี่, และปริมาณของวัสดุที่ใช้งานจะยังคงใช้งานได้ในการผลิตไฟฟ้าจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป.

sulfation จะเกิดขึ้นในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเมื่อพวกมันได้รับประจุไม่เพียงพอในระหว่างการดำเนินการตามปกติ. มันขัดขวางการชาร์จไฟ; การสะสมของซัลเฟตก็ขยายออกไปอย่างสุดขั้ว, ทำให้แผ่นแตกและทำลายแบตเตอรี่. ในที่สุดจำนวนมากของพื้นที่แผ่นของแบตเตอรี่ไม่สามารถที่จะจ่ายกระแสจนทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงอย่างมาก. นอกจากนี้, ในส่วนของซัลเฟต (ของตะกั่วซัลเฟต) จะไม่ได้กลับไปที่อิเล็กโทรไลท์เพื่อเป็นกรดซัลฟูริก. เป็นที่เชื่อกันว่าคริสตัลขนาดใหญ่ขวางทางกายภาพโดยกันอิเล็กโทรไลท์จากการเข้าสู่รูขุมขนของแผ่น. sulfation สามารถหลีกเลี่ยงได้หากแบตเตอรี่ถูกชาร์จใหม่อย่างเต็มที่ทันทีหลังจากรอบการดีสชาร์จ[21]. รอยเคลือบสีขาวบนแผ่นอาจจะมองเห็นได้ (ในแบตเตอรี่ที่มีกล่องใสหรือหลังจากรื้อแบตเตอรี่). แบตเตอรี่ที่เกิดซัลเฟชั่นจะแสดงความต้านทานภายในที่สูงและสามารถส่งมอบเพียงส่วนเล็กๆของกระแสดีสชาร์จปกติ. sulfation ยังมีผลต่อวงจรการชาร์จ, เป็นผลให้ใช้เวลาในการชาร์จนาน, มีประสิทธิภาพน้อยลงและการชาร์จไม่สมบูรณ์, และอุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงขึ้น.

Desulfation เป็นกระบวนการของการย้อนกลับของ sulfation ของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด. เชื่อกันว่า desulfation สามารถทำได้โดยคลื่นชีพจรกระแสสูงที่ถูกผลิตขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองของแบตเตอรี่. เชื่อกันว่าเทคนิคนี้, เรียกว่า"การปรับสภาพชีพจร"อีกด้วย, ทำการทลายผลึกซัลเฟตที่เกิดขึ้นบนแผ่นแบตเตอรี่[22]. คลื่นชีพจรต้องมีช่วงคลื่นที่ยาวกว่าความถี่เรโซแนนท์ของแบตเตอรี่. คลื่นชีพจรที่สั้นเพียงแค่ป้อนพลังงานอย่างไร้ประโยชน์ให้กับเป็นส่วนประกอบความต้านทานของวงจรเรโซแนนนี้และเสมือนว่าไม่ป้อนอะไรเลยให้กับแบตเตอรี่. วงจรอิเล็กทรอนิกส์ถูกใช้ในการกำกับคลื่นชีพจรที่มีความกว้างแตกต่างกันและความถี่ของคลื่นชีพจรกระแสสูง. วงจรเหล่านี้ยังสามารถนำมาใช้เพื่อทำให้กระบวนการทำงานโดยอัตโนมัติเนื่องจากมันต้องใช้ช่วงระยะเวลานานเพื่อที่จะ desulfate แบตเตอรี่อย่างเต็มที่. เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาสำหรับการ desulfate สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้มีอยู่ในเชิงพาณิชย์แล้ว. แบตเตอรี่จะไม่สามารถกู้คืนได้ถ้าวัสดุที่ใช้งานได้สูญหายไปจากแผ่น, หรือถ้าแผ่นงอเนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินหรือการชาร์จมากเกินไป.

แบตเตอรี่ที่ถูกทิ้งไว้ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานานอาจจะเป็นตัวสำคัญสำหรับการ desulfation. การปล่อยให้มันทำการดีสชาร์จด้วยตัวมันเองเป็นระยะเวลานานช่วยให้ผลึกซัลเฟตก่อตัวและกลายเป็นขนาดใหญ่มาก. ตัวอย่างทั่วไปที่แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดไม่ได้ใช้บ่อยพอได้แก่เครื่องบิน, เรือ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรือใบ), รถยนต์เก่า, และระบบไฟฟ้าในบ้านที่มีแบตเตอรี่แบงค์ที่มีการใช้น้อย.

บางเทคนิคการชาร์จสามารถช่วยป้องกันได้เช่นการปรับสมดุลของการชาร์จและรอบการชาร็จโดยการดีสชาร์จและการชาร์จอย่างสม่ำเสมอ. แนะนำว่าให้ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตแบตเตอรี่สำหรับการชาร์จที่เหมาะสม.

แบตเตอรี่ SLI (starting, lighting, ignition; เช่นแบตเตอรี่รถยนต์) ประสบปัญหาเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพมากที่สุดเพราะยานพาหนะปกติไม่ได้ใช้งานเป็นระยะเวลาค่อนข้างนาน. แบตเตอรี่รอบลึกและแบตเตอรี่พลังขับเคลื่อนต้องมีการควบคุมการโอเวอร์ชาร์จอย่างสม่ำเสมอ, ด้วยเหตุนี้ในที่สุดก็ยอมจำนนต่อการกัดกร่อนของกริดแผ่นบวก, ไม่ใช่ต่อ sulfation.

สภาพอากาศที่รุนแรงยังสามารถทำให้เกิด sulfation ในแบตเตอรี่อีกด้วย. ความร้อนอย่างรุนแรงในช่วงฤดูร้อนเพิ่มปริมาณของซัลเฟตที่มาจากแบตเตอรี่. ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้เกิดกระแสไหลอย่างคงที่ภายในแบตเตอรี่ยังช่วยเพิ่มปริมาณของ sulfation. การเก็บรักษาแบตเตอรี่ในที่เย็นและชาร์จมันไว้ตลอดช่วยป้องกันเรื่องนี้ได้.

การแบ่งชั้น (อังกฤษ: Stratification)[แก้]

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไปประกอบด้วยส่วนผสมที่มีความเข้มข้นแตกต่างกันของน้ำและกรด. กรดซัลฟูริกมีความหนาแน่นสูงกว่าน้ำ, ซึ่งจะทำให้เกิดกรดก่อตัวขึ้นที่แผ่นในระหว่างการชาร์จไฟ, กรดจะไหลลงและสะสมที่ด้านล่างของแบตเตอรี่. ในที่สุดส่วนผสมจะกลายเป็นองค์ประกอบที่สม่ำเสมออีกครั้งโดยการแพร่ของโมเลกุล, แต่กระบวนการนี้จะช้ามาก. รอบการชาร์จและการดีลชาร์จที่ไม่เต็มซ้ำๆกันหลายครั้งจะเพิ่มการแบ่งชั้นของอิเล็กโทรไลท์, ซึ่งจะลดกำลังการผลิตและประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่เพราะการขาดกรดด้านบนไปจำกัดการทำงานของแผ่น. การแบ่งชั้นยังส่งเสริมการกัดกร่อนในครึ่งบนของแผ่นและการเกิด sulfonation ที่ด้านล่างของแผ่น[23]

การโอเวอร์ชาร์จอยู่เรื่อยๆจะสร้างผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาในรูปของก๊าซบนแผ่น, ก่อให้เกิดกระแสการพาความร้อนที่ผสมเข้ากับอิเล็กโทรไลท์และแก้ไขปัญหาการแบ่งชั้น. การกวนอิเล็กโทรไลท์ด้วยเครื่องกลจะมีผลเช่นเดียวกัน. แบตเตอรี่ในยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ยังต้องทำให้มีการกระฉอกและการสาดกระเซ็นในเซลล์, ในขณะที่รถเร่ง, เบรกและเลี้ยว.

ความเสี่ยงจากการระเบิด[แก้]

แบตเตอรี่รถยนต์หลังจากการระเบิด

การชาร์จมากเกินไปจะไปทำ electrolyzes กับบางส่วนของน้ำ, ซึ่งจะปลดปล่อยไฮโดรเจนและออกซิเจน. กระบวนการนี้เรียกว่า "การสร้างแก๊ส" (อังกฤษ: gassing). เซลล์เปียกมีช่องระบายอากาศเปิดที่จะปล่อยก๊าซที่ผลิตออกมา, และแบตเตอรี่แบบ VRLA ก็พึ่งพาวาล์วที่ติดอยู่กับแต่ละเซลล์. ฝาจุกเร่งปฏิกิริยาจะมีอยู่สำหรับเซลล์น้ำท่วมเพื่อรวมไฮโดรเจนและออกซิเจนเข้าด้วยกัน. เซลล์ VRLA ปกติจะรวมไฮโดรเจนและออกซิเจนใดๆที่ผลิตภายในเซลล์, แต่ความผิดปกติหรือความร้อนสูงที่เกินไปอาจก่อให้เกิดก๊าซที่จะสร้างขึ้น. หากเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ (ตัวอย่างเช่น, ในการโอเวอร์ชาร์จ) วาล์วจะระบายก๊าซและทำให้ความดันอยู่ในสภาพปกติ, ทำการผลิตกลิ่นของกรด. วาล์วบางครั้งอาจล้มเหลวได้, ถ้าสิ่งสกปรกและเศษขยะสะสม, ช่วยให้ความดันก่อตัวขึ้น.

ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่สะสมกันบางครั้งจุดประกายให้เกิดการระเบิดภายใน. แรงอัดสามารถระเบิดกล่องพลาสติกหรือเปิดด้านบนของแบตเตอรี่, ฉีดพ่นเศษกรดและเศษกล่อง. การระเบิดในเซลล์หนึ่งอาจจุดระเบิดส่วนผสมของก๊าซที่ติดไฟได้ในเซลล์ที่เหลืออยู่. ในพื้นที่ที่อากาศถ่ายเทไม่สะดวก, การถอดเข้าถอดออกของวงจร (เช่นโหลดหรือตัวชาร์จ) โดยตรงกับขั้วแบตเตอรี่อาจทำให้เกิดการระเบิดเมื่อประกายไฟจุดชนวนส่วนผสมก๊าซที่ระบายออกมาจากเซลล์.

ผนังเซลล์ของแบตเตอรี่แบบ VRLA มักจะบวมเมื่อความดันภายในเพิ่มขึ้น. การสลายตัวจะแตกต่างกันไปในแต่ละเซลล์, และจะมากขึ้นที่ส่วนปลายที่ผนังถูกรองรับด้วยเซลล์อื่น. แบตเตอรี่ที่มีแรงดันเกินดังกล่าวควรจะแยกออกอย่างระมัดระวังและทิ้งไป. บุคลากรที่ทำงานใกล้กับแบตเตอรี่ที่มีความเสี่ยงต่อการระเบิดควรปกป้องดวงตาและผิวหนังที่สัมผัสจากการเผาไหม้อันเนื่องมาจากการฉีดพ่นกรดและไฟโดยการสวมใส่เครื่องป้องกันใบหน้า, เสื้อใส่คลุมทั้งตัว, และถุงมือ. การใช้แว่นตาแทนที่จะใช้เครื่องป้องกันใบหน้าจะสังเวยความปลอดภัยโดยการปล่อยให้ใบหน้าของตัวเองสัมผัสกับกรดและความร้อนจากการระเบิดที่อาจเกิดขึ้น.

สิ่งแวดล้อม[แก้]

ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม[แก้]

ตามรายงานปี 2003 เรื่อง "เอาตะกั่วออก" โดยการป้องกันสิ่งแวดล้อมและศูนย์นิเวศวิทยาแห่ง Ann Arbor, รัฐมิชิแกน, แบตเตอรี่ของยานพาหนะบนท้องถนนประกอบด้วยประมาณ 2,600,000 เมตริกตัน (2,600,000 ตันยาว; 2,900,000 ตันสั้น) ของตะกั่ว. ส่วนประกอบสารตะกั่วบางชนิดเป็นพิษมาก. การสัมผัสระยะยาวแม้เป็นจำนวนเล็กน้อยของสารเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายกับสมองและไต, สูญเสียการได้ยิน, และปัญหาการเรียนรู้ของเด็ก[24]. อุตสาหกรรมยานยนต์มีการใช้กว่า 1,000,000 เมตริกตัน (980,000 ตันยาว; 1,100,000 ตันสั้น) ทุกปี, ในจำนวนนี้ 90% เป็นแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไปที่ใช้กับรถยนต์. ในขณะที่การรีไซเคิลตะกั่วเป็นอุตสาหกรรมจัดตั้งได้ดี, มากกว่า 40,000 เมตริกตัน (39,000 ตันยาว; 44,000 ตันสั้น) ไปจบลงในหลุมฝังกลบทุกปี. ตามข้อมูลของปริมาณคงของการปล่อยสารพิษรัฐบาลกลาง, อีก 70,000 เมตริกตัน (69,000 ตันยาว; 77,000 ตันสั้น) จะถูกปล่อยออกมาในการทำเหมืองและกระบวนการผลิตแร่ตะกั่ว[25].

กำลังมีความพยายามที่จะพัฒนาทางเลือก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานยานยนต์) เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของการกำจัดที่ไม่เหมาะสมและการดำเนินงานถลุงตะกั่วท่ามกลางเหตุผลอื่นๆ. ทางเลือกที่ไม่น่าจะทำได้ที่จะไล่พวกมันไปสำหรับการใช้งานเช่นการสตาร์ทเครื่องยนต์หรือระบบพลังงานสำรอง, เนื่องจากแบตเตอรี่มีต้นทุนต่ำถึงแม้ว่าหนักไปหน่อย.

การรีไซเคิล[แก้]

ดูเพิ่มเติม: การรีไซเคิลแบตเตอรี่ยานยนต์

การรีไซเคิลแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นหนึ่งในโปรแกรมการรีไซเคิลที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในโลก. ในสหรัฐอเมริกา, 99% ของตะกั่วในแบตเตอรี่ทั้งหมดถูกนำกลับมาใช้ระหว่างปี 2009 และปี 2013[26]. ระบบการควบคุมมลพิษที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้ตะกั่วปล่อยสารพิษ. การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในโรงงานรีไซเคิลแบตเตอรี่และการออกแบบเตาเผาจะต้องให้ทันกับมาตรฐานการปล่อยสำหรับโรงถลุงตะกั่ว.

สารผสมเพิ่ม[แก้]

สารเคมีผสมเพิ่มได้มีการใช้มาตั้งแต่แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดกลายเป็นรายการเชิงพาณิชย์, เพื่อลดตะกั่วซัลเฟตที่สร้างขึ้นบนแผ่นและเพื่อปรับปรุงสภาพแบตเตอรี่เมื่อเพิ่มลงไปในอิเล็กโทรไลท์ของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบระบายอากาศ. การบำบัดดังกล่าว, หากว่าเคยทำ, จะไม่ค่อยจะมีประสิทธิภาพ[27].

มีสารประกอบสองชนิดที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว, มีเกลือ Epsom และ EDTA. เกลือ Epsom ช่วยลดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่อ่อนแอหรือเสียหาย, และอาจจะช่วยขยายชีวิตของมันได้เล็กน้อย. EDTA สามารถใช้ในการละลายซัลเฟตที่สะสมของแผ่นที่ถูกดีสชาร์จอย่างหนัก. อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ละลายแล้วไม่พร้อมที่จะมีส่วนร่วมในรอบการชาร์จ/ดีสชาร์จปกติ, ดังนั้นแบตเตอรี่ที่ฟื้นขึ้นมาชั่วคราวด้วย EDTA จะมีอายุขัยที่ลดลง. EDTA ที่ตกค้างในเซลล์ตะกั่ว-กรดจะก่อตัวเป็นกรดอินทรีย์ซึ่งจะช่วยเร่งการกัดกร่อนของแผ่นตะกั่วและตัวเชื่อมต่อภายใน.

วัสดุที่ใช้งานจะเปลี่ยนรูปทางกายภาพในระหว่างการชาร์จ/ดีสชาร์จ, เป็นผลในการบวมและการบิดเบือนของขั้วไฟฟ้า, และการละลายตัวของอิเล็กโทรดในอิเล็กโทรไลท์. เมื่อวัสดุที่ใช้งานหลุดออกจากแผ่น, มันจะไม่สามารถกลับคืนตำแหน่งเดิมโดยการบำบัดทางเคมีใดๆ. ในทำนองเดียวกัน, ปัญหาทางกายภาพภายในเช่นแผ่นแตก, หัวเชื่อมต่อสึกกร่อน, หรือตัวคั่นเสียหายไม่สามารถกลับคืนด้วยวิธีการทางเคมี.

ปัญหาการกัดกร่อน[แก้]

การกัดกร่อนของชิ้นส่วนโลหะภายนอกของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นผลจากปฏิกิริยาทางเคมีของขั้วแบตเตอรี่, หางปลาและห้วเชื่อมต่อ

การกัดกร่อนในขั้วบวกที่เกิดจากอิเล็กโทรไลซิส, เนื่องจากการไม่ตรงกันของโลหะผสมที่ใช้ในการผลิตขั้วแบตเตอรี่และขั้วต่อสายเคเบิล. การกัดกร่อนสีขาวมักจะเป็นตะกั่วหรือผลึกสังกะสีซัลเฟต. หัวต่ออะลูมิเนียมกร่อนเป็นอะลูมิเนียมซัลเฟต. หัวต่อทองแดงผลิตผลึกกร่อนสีฟ้าและสีขาว. การกัดกร่อนของขั้วแบตเตอรี่จะลดลงโดยการเคลือบขั้วด้วยปิโตรเลียมเจลลี่หรือผลิตภัณฑ์ใช้ในเชิงพาณิชย์ทำเฉพาะวัตถุประสงค์[28].

หากแบตเตอรี่ถูกเติมด้วยน้ำและอิเล็กโทรไลท์มากเกินไป, การขยายตัวของความร้อนสามารถบังคับให้บางส่วนของของเหลวออกมาจากช่องระบายอากาศแบตเตอรี่ไปยังด้านบนของแบตเตอรี่. สารละลายนี้สามารถทำปฏิกิริยากับสารตะกั่วและโลหะอื่นๆในขั้วแบตเตอรี่และทำให้เกิดการกัดกร่อน.

อิเล็กโทรไลท์สามารถรั่วออกผนึกระหว่างพลาสติกกับตะกั่วใจุดที่ขั้วแบตเตอรี่เจาะเข้าไปในกล่องพลาสติก.

ไอกรดที่ระเหยผ่านจุกระบาย, มักจะเกิดจากการโอเวอร์ชาร์จ, และการระบายอากาศของกล่องแบตเตอรี่ที่ไม่เพียงพอสามารถให้ควันกรดซัลฟูริกที่จะสร้างขึ้นและทำปฏิกิริยากับโลหะที่สัมผัส.

ข้อควรระวังในการบำรุงรักษา[แก้]

แอมโมเนียสามารถแก้กรดแบตเตอรี่ที่รั่วไหล. แอมโมเนียและน้ำส่วนเกินจะระเหย, เหลือไว้แต่สารตกค้างแอมโมเนียมซัลเฟต. โซเดียมไบคาร์บอเนต (เบกกิ้งโซดา) ยังเป็นที่นิยมใช้สำหรับวัตถุประสงค์นี้.

ศัพท์เฉพาะการกำหนดขนาด[แก้]

ด้วยความหลากหลายของคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่เป็นไปได้, การตั้งชื่อด้วยหมายเลขชิ้นส่วน (อังกฤษ: part number) ถูกใช้โดยผู้ผลิตแบตเตอรี่จำนวนมากเพื่อถ่ายทอดข้อมูลพื้นฐานเช่นแรงดัน, กำลังการผลิตแอมป์-ชั่วโมง, และขั้วไฟฟ้า[29]. รูปแบบจะเป็นดังนี้ <ผู้ผลิต><แรงดันไฟฟ้า><ความจุ>.

หมายเลขชิ้นส่วน ผู้ผลิต แรงดัน, V ความจุ, แอมป์·ชม
LP12-38 Leoch Battery 12 38.0
NB12-18HR National Battery 12 18.0
TB12100 Tenergy 12 10.0
RT632 Ritar 6 3.2
SP12-18HR Sigmas Battery Tek 12 18.0
UB12180 Universal Power Group 12 18.0

ผู้ขายบางคนมีผนวกต่อท้าย, เพื่อแสดงประเภทของขั้ว, ตำแหน่งขั้วและขนาดของแบตเตอรี่. แบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ผู้โดยสารมักจะใช้ระบบการตั้งชื่อขนาดระบบ BCI[30].

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. Panasonic, Panasonic LC-R1233P 
  2. 2.0 2.1 2.2 PowerSonic, PS and PSG General Purpose Battery Specifications, สืบค้นเมื่อ January 2014 
  3. "Trojan Product Specification Guide". สืบค้นเมื่อ January 2014. 
  4. PowerSonic, Technical Manual, p. 19, สืบค้นเมื่อ January 2014 
  5. PowerSonic, PS-260 Datasheet, สืบค้นเมื่อ January 2014 
  6. Crompton, Thomas Roy (2000), Battery Reference Book, Newnes 
  7. 7.0 7.1 7.2 7.3 Linden, David; Reddy, Thomas B., ed. (2002). Handbook Of Batteries (3rd ed.). New York: McGraw-Hill. p. 23.5. ISBN 0-07-135978-8. 
  8. http://lead-acid.com/lead-acid-battery-history.shtml "The History of the Lead Acid Battery" retrieved 2014 Feb 22
  9. "Gaston Planté (1834-1889)", Corrosion-doctors.org; Last accessed on Jan 3, 2007
  10. For one example account of the importance of battery SG to submariners, see Ruhe, William J. (1996). War in the Boats: My World War II Submarine Battles. Brassey's. p. 112. ISBN 1-57488-028-4. 
  11. http://www.windsun.com/Batteries/Battery_FAQ.htm#Battery%20Voltages Battery voltages
  12. United States Patent 5,948,567
  13. Introduction to Deep Cycle Batteries in RE Systems
  14. Cowlishaw, M.F. (December 1974). "The Characteristics and Use of Lead-Acid Cap Lamps" (PDF). Trans. British Cave Research Association 1 (4): 199–214. 
  15. "Battery FAQ" at Northern Arizona Wind & Sun, visited 2006-07-23
  16. Saslow, Wayne M. (2002). Electricity, Magnetism, and Light. Toronto: Thomson Learning. pp. 302–4. ISBN 0-12-619455-6. 
  17. Sudhan S. Misra (25 May 2007). "Advances in VRLAnext term battery technology for telecommunications". Journal of Power Sources 168 (1): 40–8. doi:10.1016/j.jpowsour.2006.11.005. 
  18. Paper on recent VRLA developments from the Japanese Technical Center (SLI), Yuasa Corporation
  19. EU Aviation News website tells about history, usage and recent developments for VRLA.
  20. J W Simms. The Boy Electrician. George G Haerrap & Co. p. 65. 
  21. Equalize charging can prevent sulfation if performed prior to the lead sulfate forming crystals. Broussely, Michel; Pistoia, Gianfranco, ed. (2007). Industrial applications of batteries: from cars to aerospace and energy storage. Elsevier. pp. 502–3. ISBN 0-444-52160-7. 
  22. Lead–acid Battery Reconditioning Technique
  23. Henry A. Catherino, Fred F. Feres, Francisco Trinidad (2004). "Sulfation in lead–acid batteries". Journal of Power Sources 129: 113–120. doi:10.1016/j.jpowsour.2003.11.003. 
  24. "2.3 LEAD DOSE-RESPONSE RELATIONSHIPS" (pdf). TOXICOLOGICAL PROFILE FOR LEAD. USA: CDC Agency for Toxic Substances and Disease Registry. August 2007. p. 31. สืบค้นเมื่อ 2013-09-26. "These data suggest that certain subtle neurobehavioral effects in children may occur at very low PbBs. (PbB means lead blood level)" 
  25. DeCicco, John M.; Kliesch, James. ACEEE's Green Book: The Environmental Guide to Cars and Trucks. ISBN 0-918249-45-7. 
  26. "Battery Council International.". Battery Council. สืบค้นเมื่อ 26 August 2014. 
  27. http://museum.nist.gov/exhibits/adx2/partii.htm A dispute on battery additives when Dr. Vinal of the National Bureau of Standards reported on this for the National Better Business Bureau.
  28. Horst Bauer (ed.) Automotive Handbook 4th Edition, Robert Bosch GmBH, 1996, ISBN 0-8376-0333-1, page 805
  29. "Battery Terminals". สืบค้นเมื่อ 2013-05-31. 
  30. "BCI GROUP NUMBERS, AND DIMENSIONAL SPECIFICATIONS". สืบค้นเมื่อ 2013-05-31.