Olovna baterija, također poznata kao olovna baterija, vrsta je baterije s elektrodama koje su uglavnom napravljene od olova i elektrolita napravljenog od otopine sumporne kiseline. Općenito se dijeli na dvije vrste: baterije otvorenog tipa i baterije s ventilom. Prvi zahtijeva redovno održavanje s ubrizgavanjem kiseline, dok je drugi akumulator bez održavanja.
Olovne baterije su najstarija vrsta punjive baterije koju je izumio francuski fizičar Gaston Plante 1859. Iako ima vrlo nizak omjer energije i težine i nizak omjer energije i volumena, njezina sposobnost pružanja visokih udarnih struja znači da baterija ima relativno veliki omjer snage i težine. Ove značajke, zajedno s njihovom niskom cijenom, čine ih privlačnim za upotrebu u motornim vozilima kako bi osigurali visoku struju potrebnu za pokretanje motora.
Iako je kemija olova sazrela, i danas se široko koristi. Ima dovoljno razloga za njegovu popularnost. Olovna kiselina je pouzdana i jeftina na temelju cijene po vatu. Gotovo nijedna druga baterija ne može pružiti veliku snagu tako jeftino kao olovno-kisela, što je čini isplativom u automobilima, kolicima za golf, viličarima, brodovima i izvorima neprekidnog napajanja (UPS).
Rešetkasta struktura olovnih baterija izrađena je od legure olova. Čisto olovo je premekano da bi se držalo, pa je dodana mala količina drugih metala kako bi se dobila mehanička čvrstoća i poboljšala električna izvedba. Najčešći aditivi su antimon, kalcij, kositar i selen. Ove baterije se obično nazivaju "olovni antimon" i "olovni kalcij".
Dodavanje antimona i kositra može poboljšati duboku cirkulaciju, ali to će povećati potrošnju vode i potražnju za ravnotežom. Kalcij može smanjiti samopražnjenje, ali ploče s olovnim kalcijem mogu imati nuspojave rasta zbog oksidacije vrata tijekom prekomjernog punjenja. Moderne olovne baterije također koriste sredstva za dopiranje kao što su selen, kadmij, kositar i arsen za smanjenje sadržaja antimona i kalcija.
Tijekom dubokog ciklusa, olovna kiselina je teža od sustava na bazi nikla i litija i ima lošiju izdržljivost. Potpuno pražnjenje dovodi do naprezanja, a svaki ciklus pražnjenja/punjenja trajno lišava bateriju male količine napunjenosti. Kada je baterija u dobrom radnom stanju, gubitak je minimalan, ali kada performanse padnu na polovicu nominalnog kapaciteta, slabljenje će se povećati. Ova karakteristika trošenja primjenjiva je na sve baterije u različitim stupnjevima.
Ovisno o dubini pražnjenja, olovna kiselina koja se koristi za aplikacije dubokog ciklusa može osigurati 200 do 300 ciklusa pražnjenja/punjenja. Glavni razlozi njegovog relativno kratkog životnog ciklusa su korozija vrata na pozitivnoj elektrodi, iscrpljivanje aktivnih materijala i širenje ploče pozitivne elektrode. Na višim radnim temperaturama i pri izvlačenju velikih struja pražnjenja, ovaj će se fenomen starenja ubrzati.
Punjenje olovnih baterija je jednostavno, ali se moraju poštivati točna ograničenja napona. Odabir ograničenja niskog napona može pokriti bateriju, ali može dovesti do degradacije performansi i nakupljanja sulfata na ploči negativne elektrode. Ograničenje visokog napona može poboljšati performanse, ali će uzrokovati koroziju vrata na ploči pozitivne elektrode. Ako se pravodobno popravi, sulfatizacija se može poništiti, ali je korozija trajna.
Olovna kiselina ne može se brzo napuniti, a za većinu tipova potrebno je 14 do 16 sati da se potpuno napune. Baterija uvijek mora biti potpuno napunjena. Niska snaga baterije može dovesti do sulfatizacije, što može oštetiti performanse baterije. Dodavanje ugljika negativnoj elektrodi može smanjiti ovaj problem, ali također može smanjiti specifičnu energiju.
