Тэхналогія і перавагі свінцовых вугляродных акумулятараў CSPower

Свінцовая вугляродная батарэя CSPower – тэхналогія, перавагі

З развіццём грамадства патрабаванні да назапашвання энергіі ў батарэях у розных сацыяльных выпадках працягваюць расці. За апошнія некалькі дзесяцігоддзяў многія тэхналогіі акумулятараў дасягнулі вялікага прагрэсу, а распрацоўка свінцова-кіслотных акумулятараў таксама сутыкнулася са шматлікімі магчымасцямі і праблемамі. У гэтым кантэксце навукоўцы і інжынеры працавалі разам, каб дадаць вуглярод да адмоўнага актыўнага матэрыялу свінцова-кіслотных батарэй, і нарадзілася свінцова-вугляродная батарэя, мадэрнізаваная версія свінцова-кіслотных батарэй.

Свінцова-вугляродныя батарэі - гэта ўдасканаленая форма свінцова-кіслотных батарэй з рэгуляваным клапанам, у якіх выкарыстоўваецца катод з вугляроду і анод са свінцу. Вуглярод на вырабленым з вугляроду катодзе выконвае функцыю кандэнсатара або «суперкандэнсатара», які дазваляе хутка зараджаць і разраджаць акумулятар разам з падоўжаным тэрмінам службы на пачатковай стадыі зарадкі батарэі.

Навошта рынку свінцова-вугляродны акумулятар???

• * Рэжымы адмовы свінцова-кіслотных акумулятараў VRLA з плоскай пласцінай у выпадку інтэнсіўнага цыклу

Найбольш распаўсюджаныя рэжымы адмовы:

– Размякчэнне або рассыпанне актыўнага матэрыялу. Падчас разраду аксід свінцу (PbO2) станоўчай пласціны ператвараецца ў сульфат свінцу (PbSO4) і зноў у аксід свінцу падчас зарадкі. Частае перамяшчэнне прывядзе да зніжэння згуртаванасці станоўчага матэрыялу пласціны з-за большага аб'ёму сульфату свінцу ў параўнанні з аксідам свінцу.

– Карозія рашоткі станоўчай пласціны. Гэтая рэакцыя карозіі паскараецца ў канцы працэсу зарадкі з-за неабходнай прысутнасці сернай кіслаты.

– Сульфатацыя актыўнага матэрыялу адмоўнай пласціны. Падчас разраду свінец (Pb) адмоўнай пласціны таксама ператвараецца ў сульфат свінцу (PbSO4). Калі крышталі сульфату свінцу на адмоўнай пласціне знаходзяцца ў нізкім стане, растуць і цвярдзеюць, утвараючы непранікальны пласт, які немагчыма пераўтварыць у актыўны матэрыял. У выніку памяншаецца ёмістасць, пакуль батарэя не стане бескарыснай.

• * Каб зарадзіць свінцова-кіслотны акумулятар, патрабуецца час

У ідэале свінцова-кіслотны акумулятар павінен зараджацца з хуткасцю, якая не перавышае 0,2C, а фаза масавай зарадкі павінна адбывацца праз восем гадзін паглынальнага зарада. Павелічэнне току зарада і напружання зарада скароціць час перазарадкі за кошт памяншэння тэрміну службы з-за павышэння тэмпературы і больш хуткай карозіі станоўчай пласціны з-за больш высокай напругі зарада.

• * Свінцовы вуглярод: лепшая прадукцыйнасць частковага стану зарада, больш цыклаў, працяглы тэрмін службы і больш высокая эфектыўнасць глыбокага цыклу

Замена актыўнага матэрыялу адмоўнай пласціны вугляродным кампазітам з свінцу патэнцыйна зніжае сульфатацыю і паляпшае прыняцце зарада адмоўнай пласцінай.

Тэхналогія свінцовых вугляродных батарэй

Большасць акумулятараў, якія выкарыстоўваюцца, забяспечваюць хуткую зарадку на працягу гадзіны і больш. Пакуль батарэі знаходзяцца ў стане зарада, яны ўсё яшчэ могуць выдаваць выходную энергію, што робіць іх працаздольнымі нават у стане зарада, павялічваючы іх выкарыстанне. Аднак праблема, якая ўзнікла ў свінцова-кіслотных акумулятарах, заключалася ў тым, што разрадка займала вельмі мала часу, а паўторная зарадка - вельмі доўга.

Прычынай таго, што свінцова-кіслотным акумулятарам спатрэбілася так шмат часу, каб атрымаць першапачатковы зварот, былі рэшткі сульфату свінцу, якія выпадалі на электродах акумулятара і іншых унутраных кампанентах. Гэта патрабавала перыядычнага выраўноўвання сульфату з электродаў і іншых кампанентаў батарэі. Такое выпадзенне сульфату свінцу адбываецца з кожным цыклам зарада і разраду, а лішак электронаў з-за выпадзення выклікае выпрацоўку вадароду, што прыводзіць да страты вады. Гэтая праблема з часам узрастае, і рэшткі сульфату пачынаюць утвараць крышталі, якія пагаршаюць здольнасць электрода прымаць зарад.

Станоўчы электрод той жа батарэі дае добрыя вынікі, нягледзячы на ​​аднолькавы асадак сульфату свінцу, што дае зразумець, што праблема знаходзіцца ў адмоўным электродзе батарэі. Каб вырашыць гэтую праблему, навукоўцы і вытворцы вырашылі гэтую праблему, дадаўшы вуглярод да адмоўнага электрода (катода) батарэі. Даданне вугляроду паляпшае прыняцце зарада батарэі, ухіляючы частковы зарад і старэнне батарэі з-за рэшткаў сульфату свінцу. Пры даданні вугляроду батарэя пачынае паводзіць сябе як «суперкандэнсатар», прапаноўваючы свае ўласцівасці для лепшай працы батарэі.

Свінцова-вугляродныя акумулятары з'яўляюцца ідэальнай заменай для прыкладанняў, якія ўключаюць свінцова-кіслотныя акумулятары, напрыклад, у частых праграмах "старт-стоп" і мікра/мяккіх гібрыдных сістэмах. Свінцова-вугляродныя акумулятары могуць быць больш цяжкімі ў параўнанні з іншымі тыпамі акумулятараў, але яны эканамічна эфектыўныя, устойлівыя да экстрэмальных тэмператур і не патрабуюць механізмаў астуджэння для сумеснай працы. У адрозненне ад традыцыйных свінцова-кіслотных акумулятараў, гэтыя свінцова-вугляродныя акумулятары выдатна працуюць пры зараднай ёмістасці ад 30 да 70 працэнтаў, не баючыся сульфатных ападкаў. Свінцова-вугляродныя акумулятары пераўзышлі свінцова-кіслотныя ў большасці функцый, але яны пакутуюць ад падзення напружання пры разрадзе, як і суперкандэнсатар.

Будаўніцтва дляCSPowerСвінцова-вугляродны акумулятар Fast Charge Deep Cycle

Функцыі для свінцова-вугляроднай батарэі Fast Charge Deep Cycle

• l Сумясціце характарыстыкі свінцова-кіслотнай батарэі і суперкандэнсатара
• l Дызайн абслугоўвання з доўгім жыццёвым цыклам, выдатная PSoC і цыклічная прадукцыйнасць
• l Высокая магутнасць, хуткая зарадка і разрадка
• l Унікальны дызайн сеткі і свінцу
• l Пераноснасць экстрэмальных тэмператур
• l Магчымасць працаваць пры -30°C -60°C
• l Магчымасць аднаўлення глыбокага разраду

Перавагі свінцова-вугляроднай батарэі Fast Charge Deep Cycle

Кожная батарэя мае сваё прызначэнне ў залежнасці ад яе прымянення і не можа быць названа добрай ці дрэннай у цэлым.

Свінцова-вугляродны акумулятар можа быць не самай апошняй тэхналогіяй для акумулятараў, але ён прапануе некаторыя вялікія перавагі, якіх не могуць прапанаваць нават сучасныя тэхналогіі акумулятараў. Некаторыя з гэтых пераваг свінцова-вугляродных батарэй прыведзены ніжэй:

• l Менш сульфатацыя ў выпадку частковага стану зарада.
• l Больш нізкае напружанне зарада і, такім чынам, больш высокая эфектыўнасць і меншая карозія станоўчай пласціны.
• l А агульным вынікам з'яўляецца палепшаны тэрмін службы.

Выпрабаванні паказалі, што нашы свінцова-вугляродныя батарэі вытрымліваюць як мінімум восемсот 100% цыклаў DoD.

Выпрабаванні складаюцца з штодзённай разрадкі да 10,8 В з I = 0,2C₂₀, прыблізна двухгадзіннага адпачынку ў разраджаным стане, а затым перазарадкі з I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 цыклаў пры 90% DoD (разрад да 10,8 В з I = 0,2C₂₀, прыблізна дзве гадзіны адпачынку ў разраджаным стане, а затым перазарадка з I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 цыклаў пры 60% DoD (разрад на працягу трох гадзін з I = 0,2C₂₀, адразу ж шляхам падзарадкі пры I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 цыклаў @ 40% DoD (разрад на працягу двух гадзін з I = 0,2C₂₀, адразу ж шляхам падзарадкі пры I = 0,2C₂₀)
• l Эфект тэрмічнага пашкоджання мінімальны ў свінцова-вугляродных батарэях дзякуючы іх уласцівасцям зарадкі і разрадкі. Асобныя клеткі далёкія ад рызыкі гарэння, выбуху або перагрэву.
• l Свінцова-вугляродныя акумулятары ідэальна падыходзяць для сеткавых і несеткавых сістэм. Гэта якасць робіць іх добрым выбарам для сонечных электрычных сістэм, паколькі яны забяспечваюць высокую здольнасць да разраднага току

Свінцова-вугляродныя батарэіVSГерметычныя свінцова-кіслотныя акумулятары, гелевыя акумулятары

• l Свінцова-вугляродныя батарэі лепш працуюць у стане частковага зараду (PSOC). Звычайныя свінцовыя акумулятары працуюць лепш за ўсё і служаць даўжэй, калі яны прытрымліваюцца строгага рэжыму «поўная зарадка» — «поўны разрад» — поўная зарадка; яны дрэнна рэагуюць на зарадку ў любым стане паміж поўным і пустым. Свінцова-вугляродныя акумулятары шчаслівей працаваць у больш неадназначных рэгіёнах зарадкі.
• l Свінцова-вугляродныя батарэі выкарыстоўваюць адмоўныя электроды суперкандэнсатара. У вугляродных батарэях выкарыстоўваецца стандартны станоўчы электрод свінцовай батарэі і адмоўны электрод суперкандэнсатара. Гэты электрод суперкандэнсатара з'яўляецца ключом да даўгавечнасці вугляродных батарэй. Стандартны свінцовы электрод з часам падвяргаецца хімічнай рэакцыі падчас зарадкі і разрадкі. Адмоўны электрод суперкандэнсатара памяншае карозію станоўчага электрода, што павялічвае тэрмін службы самога электрода, што забяспечвае больш працяглы тэрмін службы батарэй.
• l Свінцова-вугляродныя батарэі маюць больш высокую хуткасць зарадкі/разрадкі. Стандартныя свінцовыя акумулятары маюць максімальную хуткасць зарада/разраду 5-20% ад іх намінальнай ёмістасці, што азначае, што вы можаце зараджаць або разраджаць акумулятары ад 5 да 20 гадзін без прычынення доўгатэрміновай шкоды прыладам. Carbon Lead мае тэарэтычна неабмежаваную хуткасць зарада/разраду.
• l Свінцова-вугляродныя батарэі не патрабуюць абслугоўвання. Батарэі цалкам герметычныя і не патрабуюць актыўнага абслугоўвання.
• l Свінцова-вугляродныя акумулятары па кошце канкуруюць з гелевымі акумулятарамі. Гелевыя акумулятары па-ранейшаму каштуюць крыху танней, калі купляць іх загадзя, але вугальныя батарэі каштуюць крыху даражэй. Цяперашняя розніца ў кошце паміж гелевымі і вугляроднымі батарэямі складае прыкладна 10-11%. Прыміце да ўвагі, што вуглярод служыць прыкладна на 30% даўжэй, і вы зразумееце, чаму гэта лепшае суадносіны кошту і якасці.