Svinčena ogljikova baterija CSPower – tehnologija, prednosti
Z napredkom družbe se zahteve po shranjevanju energije v baterijah v različnih družbenih priložnostih še povečujejo. V zadnjih nekaj desetletjih so številne tehnologije baterij močno napredovale, razvoj svinčenih baterij pa je naletel tudi na številne priložnosti in izzive. V tem kontekstu so znanstveniki in inženirji sodelovali pri dodajanju ogljika negativnemu aktivnemu materialu svinčenih baterij in rodila se je svinčeno-ogljikova baterija, nadgrajena različica svinčenih baterij.
Svinčeno-ogljične baterije so napredna oblika ventilsko reguliranih svinčeno-kislinskih baterij, ki uporabljajo katodo, sestavljeno iz ogljika, in anodo, sestavljeno iz svinca. Ogljik na katodi, izdelani iz ogljika, opravlja funkcijo kondenzatorja ali "superkondenzatorja", ki omogoča hitro polnjenje in praznjenje skupaj s podaljšano življenjsko dobo v začetni fazi polnjenja baterije.
Zakaj trg potrebuje Lead Carbon baterijo???
- * Načini odpovedi svinčenih baterij VRLA s ploščatimi ploščami v primeru intenzivnega cikliranja
Najpogostejši načini okvare so:
– Mehčanje ali odpadanje aktivne snovi. Med praznjenjem se svinčev oksid (PbO2) pozitivne plošče pretvori v svinčev sulfat (PbSO4) in med polnjenjem nazaj v svinčev oksid. Pogosto cikliranje bo zmanjšalo kohezijo materiala pozitivne plošče zaradi večje prostornine svinčevega sulfata v primerjavi s svinčevim oksidom.
– Korozija rešetke pozitivne plošče. Ta korozijska reakcija se pospeši na koncu postopka polnjenja zaradi potrebne prisotnosti žveplove kisline.
– Sulfacija aktivnega materiala negativne plošče. Med praznjenjem se tudi svinec (Pb) negativne plošče pretvori v svinčev sulfat (PbSO4). Ko ostanejo v nizkem stanju napolnjenosti, kristali svinčevega sulfata na negativni plošči rastejo in se strdijo ter tvorijo neprepustno plast, ki je ni mogoče ponovno pretvoriti v aktivni material. Rezultat je zmanjševanje zmogljivosti, dokler baterija ne postane neuporabna.
- * Za ponovno polnjenje svinčeve baterije je potreben čas
V idealnem primeru bi bilo treba svinčevo kislinsko baterijo polniti s hitrostjo, ki ne presega 0,2 C, faza množičnega polnjenja pa bi morala trajati osem ur absorpcijskega polnjenja. Povečanje polnilnega toka in polnilne napetosti bo skrajšalo čas polnjenja na račun skrajšane življenjske dobe zaradi povišanja temperature in hitrejše korozije pozitivne plošče zaradi višje polnilne napetosti.
- * Svinčev ogljik: boljša zmogljivost delnega stanja napolnjenosti, več ciklov, dolga življenjska doba in višji izkoristek globokega cikla
Zamenjava aktivnega materiala negativne plošče s svinčeno ogljikovim kompozitom potencialno zmanjša sulfatizacijo in izboljša sprejem naboja negativne plošče.
Tehnologija svinčenih ogljikovih baterij
Večina uporabljenih baterij omogoča hitro polnjenje v eni uri ali več. Medtem ko so baterije v stanju napolnjenosti, lahko še vedno nudijo izhodno energijo, zaradi česar delujejo tudi v stanju napolnjenosti, kar povečuje njihovo porabo. Vendar pa je težava, ki se je pojavila pri svinčenih baterijah, ta, da je trajalo zelo malo časa za izpraznitev in zelo dolgo za ponovno polnjenje.
Razlog, da so svinčevo-kislinske baterije potrebovale tako dolgo, da so pridobile prvotno povračilo, so bili ostanki svinčevega sulfata, ki so se oborili na elektrodah baterije in drugih notranjih komponentah. To je zahtevalo občasno izenačevanje sulfata iz elektrod in drugih komponent baterije. To obarjanje svinčevega sulfata se zgodi z vsakim ciklom polnjenja in praznjenja, presežek elektronov zaradi obarjanja povzroči proizvodnjo vodika, kar povzroči izgubo vode. Ta težava se sčasoma poveča in ostanki sulfata začnejo tvoriti kristale, ki uničijo sposobnost sprejemanja naboja elektrode.
Pozitivna elektroda iste baterije daje dobre rezultate kljub enakim oborinam svinčevega sulfata, zaradi česar je jasno, da je težava v negativni elektrodi baterije. Da bi rešili to težavo, so znanstveniki in proizvajalci to težavo rešili tako, da so negativni elektrodi (katodi) baterije dodali ogljik. Dodatek ogljika izboljša sprejemanje polnjenja baterije, s čimer odpravi delno napolnjenost in staranje baterije zaradi ostankov svinčevega sulfata. Z dodajanjem ogljika se baterija začne obnašati kot 'superkondenzator', ki ponuja svoje lastnosti za boljše delovanje baterije.
Svinčeno-ogljične baterije so odlična zamenjava za aplikacije, ki vključujejo svinčeno-kislinske baterije, kot so pogoste aplikacije start-stop in mikro/blagi hibridni sistemi. Svinčevo-ogljične baterije so lahko težje v primerjavi z drugimi vrstami baterij, vendar so stroškovno učinkovite, odporne na ekstremne temperature in ne potrebujejo hladilnih mehanizmov, da delujejo skupaj z njimi. V nasprotju s tradicionalnimi svinčeno-kislinskimi baterijami te svinčevo-ogljične baterije odlično delujejo med 30 in 70 odstotki polnilne zmogljivosti brez strahu pred padavinami sulfatov. Svinčevo-ogljične baterije so v večini funkcij prekašale svinčeno-kislinske baterije, vendar pri praznjenju utrpijo padec napetosti kot superkondenzator.
Gradnja zaCSPowerFast Charge Deep Cycle Lead Carbon baterija
Funkcije za Fast Charge Deep Cycle Lead Carbon baterijo
- l Združite značilnosti svinčeve baterije in super kondenzatorja
- l Storitvena zasnova z dolgim življenjskim ciklom, odlična PSoC in ciklična zmogljivost
- l Visoka moč, hitro polnjenje in praznjenje
- l Edinstven dizajn mreže in svinčenega lepljenja
- l Toleranca na ekstremne temperature
- l Možnost delovanja pri -30°C -60°C
- l Zmožnost obnovitve globokega praznjenja
Prednosti za Fast Charge Deep Cycle Lead Carbon baterijo
Vsaka baterija ima svojo namensko uporabo glede na uporabo in je ni mogoče na splošno označiti kot dobro ali slabo.
Svinčeno-ogljična baterija morda ni najnovejša tehnologija za baterije, vendar ponuja nekaj velikih prednosti, ki jih ne morejo ponuditi niti novejše tehnologije baterij. Nekaj teh prednosti svinčevo-ogljikovih baterij je navedenih spodaj:
- l Manj sulfatiranja v primeru delnega stanja napolnjenosti.
- l Nižja polnilna napetost in s tem večji izkoristek ter manjša korozija pozitivne plošče.
- l Skupni rezultat je izboljšana življenjska doba.
Testi so pokazali, da naše svinčevo-ogljične baterije vzdržijo vsaj osemsto 100-odstotnih ciklov DoD.
Preskusi so sestavljeni iz dnevnega praznjenja do 10,8 V z I = 0,2 C₂₀, približno dveh ur počitka v izpraznjenem stanju in nato ponovnega polnjenja z I = 0,2 C₂₀.
- l ≥ 1200 ciklov pri 90 % DoD (praznjenje do 10,8 V z I = 0,2 C₂₀, približno dve uri mirovanja v izpraznjenem stanju in nato ponovno polnjenje z I = 0,2 C₂₀)
- l ≥ 2500 ciklov pri 60 % DoD (praznjenje v treh urah z I = 0,2C₂₀, takoj s ponovnim polnjenjem pri I = 0,2C₂₀)
- l ≥ 3700 ciklov @ 40 % DoD (praznjenje v dveh urah z I = 0,2C₂₀, takoj s ponovnim polnjenjem pri I = 0,2C₂₀)
- l Učinek toplotne škode je minimalen pri svinčevo-ogljičnih baterijah zaradi njihovih lastnosti polnjenja in praznjenja. Posamezne celice so daleč od nevarnosti gorenja, eksplozije ali pregrevanja.
- l Svinčevo-ogljične baterije se odlično ujemajo s sistemi na omrežju in zunaj njega. Zaradi te kakovosti so dobra izbira za solarne električne sisteme, saj ponujajo visoko zmogljivost praznjenja
Svinčeno ogljikove baterijeVSZaprte svinčeve baterije, gel baterije
- l Svinčevo-ogljične baterije se bolje znajdejo v stanju delne napolnjenosti (PSOC). Običajne svinčene baterije delujejo najbolje in zdržijo dlje, če sledijo strogemu režimu "polna napolnjenost" - "popolna izpraznjenost" - popolna napolnjenost; se ne odzivajo dobro na polnjenje v katerem koli stanju med polnim in praznim. Svinčevo-ogljične baterije z veseljem delujejo v bolj dvoumnih območjih polnjenja.
- l Svinčevo-ogljične baterije uporabljajo negativne elektrode superkondenzatorja. Ogljikove baterije uporabljajo standardno pozitivno elektrodo svinčenega akumulatorja in negativno elektrodo superkondenzatorja. Ta elektroda superkondenzatorja je ključna za dolgo življenjsko dobo ogljikovih baterij. Standardna svinčena elektroda je skozi čas med polnjenjem in praznjenjem podvržena kemični reakciji. Negativna elektroda superkondenzatorja zmanjša korozijo na pozitivni elektrodi, kar vodi do daljše življenjske dobe same elektrode, kar vodi do dolgotrajnejših baterij.
- l Svinčevo-ogljične baterije imajo hitrejše stopnje polnjenja/praznjenja. Standardne svinčene baterije imajo med največ 5–20 % svoje nazivne zmogljivosti stopnje polnjenja/praznjenja, kar pomeni, da lahko baterije polnite ali praznite med 5 in 20 urami, ne da bi povzročili kakršno koli dolgotrajno škodo na enotah. Carbon Lead ima teoretično neomejeno hitrost polnjenja/praznjenja.
- l Svinčeno ogljikove baterije ne potrebujejo vzdrževanja. Baterije so popolnoma zaprte in ne zahtevajo nobenega aktivnega vzdrževanja.
- l Svinčevo-ogljične baterije so cenovno konkurenčne gelnim baterijam. Gel baterije so še vedno nekoliko cenejše za nakup vnaprej, karbonske baterije pa le nekoliko dražje. Trenutna razlika v ceni med Gel in Carbon baterijami je približno 10-11%. Upoštevajte, da karbon traja približno 30 % dlje, in videli boste, zakaj je to boljša možnost za denar.
Čas objave: 8. aprila 2022
