Tehnologija in prednosti svinčeno-ogljikovih baterij CSPower

Svinčeno-ogljikove baterije CSPower – tehnologija, prednosti

Z napredkom družbe se zahteve po shranjevanju energije v baterijah v različnih družbenih priložnostih še naprej povečujejo. V zadnjih nekaj desetletjih so številne tehnologije baterij dosegle velik napredek, razvoj svinčevo-kislinskih baterij pa se je soočil tudi s številnimi priložnostmi in izzivi. V tem kontekstu so znanstveniki in inženirji sodelovali pri dodajanju ogljika negativni aktivni snovi svinčevo-kislinskih baterij in tako se je rodila svinčevo-ogljikova baterija, nadgrajena različica svinčevo-kislinskih baterij.

Svinčevo-ogljikove baterije so napredna oblika ventilsko reguliranih svinčevo-kislinskih baterij, ki uporabljajo katodo iz ogljika in anodo iz svinca. Ogljik na katodi iz ogljika opravlja funkcijo kondenzatorja ali "superkondenzatorja", ki omogoča hitro polnjenje in praznjenje ter podaljšano življenjsko dobo baterije v začetni fazi polnjenja.

Zakaj trg potrebuje svinčeno-ogljikove baterije???

• * Načini odpovedi ploščatih VRLA svinčeno-kislinskih akumulatorjev v primeru intenzivnega cikliranja

Najpogostejši načini odpovedi so:

– Zmehčanje ali luščenje aktivnega materiala. Med praznjenjem se svinčev oksid (PbO2) pozitivne plošče pretvori v svinčev sulfat (PbSO4) in med polnjenjem nazaj v svinčev oksid. Pogosto ciklično vklapljanje in izklapljanje zmanjša kohezijo materiala pozitivne plošče zaradi večje količine svinčevega sulfata v primerjavi s svinčevim oksidom.

– Korozija mreže pozitivne plošče. Ta korozijska reakcija se pospeši na koncu polnjenja zaradi nujne prisotnosti žveplove kisline.

– Sulfatacija aktivnega materiala negativne plošče. Med praznjenjem se svinec (Pb) negativne plošče prav tako pretvori v svinčev sulfat (PbSO4). Ko je baterija v nizkem stanju napolnjenosti, kristali svinčevega sulfata na negativni plošči rastejo in se strdijo ter tvorijo neprebojno plast, ki je ni mogoče ponovno pretvoriti v aktivni material. Posledica je zmanjšanje kapacitete, dokler baterija ne postane neuporabna.

• * Polnjenje svinčeno-kislinskega akumulatorja traja nekaj časa

V idealnem primeru bi svinčeno-kislinski akumulator morali polniti s hitrostjo, ki ne presega 0,2 °C, faza polnjenja pa bi morala trajati osem ur absorpcijskega polnjenja. Povečanje polnilnega toka in polnilne napetosti bo skrajšalo čas polnjenja na račun krajše življenjske dobe zaradi povišanja temperature in hitrejše korozije pozitivne plošče zaradi višje polnilne napetosti.

• * Svinec in ogljik: boljša delna napolnjenost, več ciklov, daljša življenjska doba in večji izkoristek globokega cikla

Zamenjava aktivnega materiala negativne plošče s kompozitom svinca in ogljika lahko zmanjša sulfacijo in izboljša sprejemanje naboja negativne plošče.

Tehnologija svinčevih ogljikovih baterij

Večina uporabljenih baterij ponuja hitro polnjenje v eni uri ali več. Medtem ko so baterije napolnjene, lahko še vedno zagotavljajo izhodno energijo, zaradi česar so delujoče tudi v stanju napolnjenosti, kar povečuje njihovo porabo. Vendar pa je bila težava, ki se je pojavila pri svinčeno-kislinskih baterijah, ta, da so se zelo hitro izpraznile in zelo dolgo ponovno napolnile.

Razlog, da so svinčevo-kislinske baterije potrebovale tako dolgo, da so ponovno vzpostavile prvotno polnjenje, so bili ostanki svinčevega sulfata, ki so se oborili na elektrodah baterije in drugih notranjih komponentah. To je zahtevalo občasno izenačevanje sulfata z elektrod in drugih komponent baterije. Do tega oborjenja svinčevega sulfata pride pri vsakem ciklu polnjenja in praznjenja, presežek elektronov zaradi oborin pa povzroči nastajanje vodika, kar ima za posledico izgubo vode. Ta težava se sčasoma povečuje in ostanki sulfata začnejo tvoriti kristale, ki uničujejo sposobnost elektrode za sprejemanje naboja.

Pozitivna elektroda iste baterije daje dobre rezultate kljub enakim oborinam svinčevega sulfata, kar jasno kaže, da je težava v negativni elektrodi baterije. Da bi premagali to težavo, so znanstveniki in proizvajalci to težavo rešili z dodajanjem ogljika na negativno elektrodo (katodo) baterije. Dodatek ogljika izboljša sprejemanje polnjenja baterije, s čimer se odpravi delno polnjenje in staranje baterije zaradi ostankov svinčevega sulfata. Z dodajanjem ogljika se baterija začne obnašati kot "superkondenzator", ki ponuja svoje lastnosti za boljše delovanje baterije.

Svinčevo-ogljikove baterije so odlična zamenjava za aplikacije, ki vključujejo svinčevo-kislinske baterije, kot so pogoste aplikacije za zagon in zaustavitev ter mikro/blagi hibridni sistemi. Svinčevo-ogljikove baterije so lahko težje v primerjavi z drugimi vrstami baterij, vendar so stroškovno učinkovite, odporne na ekstremne temperature in ne potrebujejo hladilnih mehanizmov za delovanje. V nasprotju s tradicionalnimi svinčevo-kislinskimi baterijami te svinčevo-ogljikove baterije delujejo brezhibno med 30 in 70 odstotki polnilne zmogljivosti, ne da bi se bale nalaganja sulfatov. Svinčevo-ogljikove baterije so v večini funkcij prekašale svinčevo-kislinske baterije, vendar pri praznjenju občutijo padec napetosti, kot to počnejo superkondenzatorji.

Gradnja zaCSpowerHitro polnjenje svinčeno-ogljikove baterije z globokim ciklom

Značilnosti za hitro polnjenje svinčeno-ogljikovih baterij z globokim ciklom

• l Združite značilnosti svinčeno-kislinske baterije in superkondenzatorja
• Zasnova z dolgim ​​življenjskim ciklom, odlična zmogljivost PSoC in ciklična zmogljivost
• Visoka moč, hitro polnjenje in praznjenje
• l Edinstvena mreža in zasnova lepljenja svinca
• l Ekstremna temperaturna toleranca
• l Deluje lahko pri -30°C -60°C
• Zmogljivost obnovitve po globokem praznjenju

Prednosti hitrega polnjenja svinčeno-ogljikovih baterij z globokim ciklom

Vsaka baterija ima svojo namensko uporabo, odvisno od njene uporabe, in je ni mogoče na splošno označiti za dobro ali slabo.

Svinčevo-ogljikove baterije morda niso najnovejša tehnologija za baterije, vendar ponujajo nekaj velikih prednosti, ki jih niti novejše tehnologije baterij ne morejo ponuditi. Nekatere od teh prednosti svinčevo-ogljikovih baterij so navedene spodaj:

• Manj sulfacije v primeru delovanja z delnim stanjem napolnjenosti.
• Nižja napetost polnjenja in s tem večja učinkovitost ter manjša korozija pozitivne plošče.
• l In skupni rezultat je izboljšana življenjska doba.

Testi so pokazali, da naše svinčeno-ogljikove baterije prenesejo vsaj osemsto 100-odstotnih ciklov DoD.

Preizkusi so sestavljeni iz dnevnega praznjenja do 10,8 V z I = 0,2C₂₀, približno dveh ur mirovanja v izpraznjenem stanju in nato polnjenja z I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 ciklov pri 90 % DoD (praznjenje do 10,8 V z I = 0,2C₂₀, po približno dveh urah mirovanja v izpraznjenem stanju in nato polnjenje z I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 ciklov pri 60 % DoD (praznjenje v treh urah pri I = 0,2C₂₀, takojšnje ponovno polnjenje pri I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 ciklov pri 40 % DoD (praznjenje v dveh urah pri I = 0,2C₂₀, takojšnje ponovno polnjenje pri I = 0,2C₂₀)
• l Zaradi lastnosti polnjenja in praznjenja je toplotni učinek pri svinčevo-ogljikovih baterijah minimalen. Posamezne celice so daleč od tveganja za opekline, eksplozijo ali pregrevanje.
• Svinčevo-ogljikove baterije so idealna izbira za omrežne in avtonomne sisteme. Zaradi te lastnosti so dobra izbira za sončne električne sisteme, saj ponujajo visok prazen tok.

Svinčevo-ogljikove baterijeVSZaprta svinčeno-kislinska baterija, gel baterije

• Svinčevo-ogljikove baterije so boljše za delovanje v delnih stanjih napolnjenosti (PSOC). Navadne svinčeve baterije delujejo najbolje in zdržijo dlje, če sledijo strogemu režimu »polno polnjenje« – »popolno praznjenje« – polno polnjenje«; ne odzivajo se dobro na polnjenje v nobenem stanju med polnim in praznim. Svinčevo-ogljikove baterije bolje delujejo v bolj dvoumnih območjih polnjenja.
• l Svinčeno-ogljikove baterije uporabljajo negativne elektrode superkondenzatorja. Ogljikove baterije uporabljajo standardno pozitivno elektrodo svinčene baterije in negativno elektrodo superkondenzatorja. Ta elektroda superkondenzatorja je ključ do dolge življenjske dobe ogljikovih baterij. Standardna svinčena elektroda sčasoma med polnjenjem in praznjenjem pride do kemične reakcije. Negativna elektroda superkondenzatorja zmanjša korozijo na pozitivni elektrodi, kar vodi do daljše življenjske dobe same elektrode, kar posledično vodi do daljše življenjske dobe baterij.
• Svinčeno-ogljikove baterije imajo hitrejše hitrosti polnjenja/praznjenja. Standardne svinčeno-ogljikove baterije imajo največ 5–20 % svoje nazivne kapacitete hitrosti polnjenja/praznjenja, kar pomeni, da lahko baterije polnite ali praznite od 5 do 20 ur, ne da bi pri tem dolgoročno poškodovali enote. Svinčeno-ogljikove baterije imajo teoretično neomejeno hitrost polnjenja/praznjenja.
• Svinčevo-ogljikove baterije ne potrebujejo vzdrževanja. Baterije so popolnoma zaprte in ne potrebujejo aktivnega vzdrževanja.
• Svinčeno-ogljikovi akumulatorji so cenovno konkurenčni gel akumulatorjem. Gel akumulatorji so še vedno nekoliko cenejši za nakup vnaprej, ogljikovi akumulatorji pa so le malo dražji. Trenutna razlika v ceni med gel in ogljikovimi akumulatorji je približno 10–11 %. Upoštevajte, da ogljikovi akumulatorji zdržijo približno 30 % dlje, in razumete, zakaj so boljša možnost za svoj denar.