Teknologjia dhe Përparësia e Baterive të Plumbit dhe Karbonit CSPower

Bateria prej plumbi dhe karboni CSPower – Teknologjia, Avantazhet

Me përparimin e shoqërisë, kërkesat për ruajtjen e energjisë në bateri në raste të ndryshme shoqërore vazhdojnë të rriten. Në dekadat e fundit, shumë teknologji të baterive kanë bërë përparim të madh dhe zhvillimi i baterive me acid plumbi është përballur gjithashtu me shumë mundësi dhe sfida. Në këtë kontekst, shkencëtarët dhe inxhinierët punuan së bashku për të shtuar karbon në materialin negativ aktiv të baterive me acid plumbi, dhe lindi bateria plumb-karbon, një version i përmirësuar i baterive me acid plumbi.

Bateritë me plumb karboni janë një formë e avancuar e baterive me plumb acid me valvul të rregulluara që përdorin një katodë të përbërë nga karboni dhe një anodë të përbërë nga plumbi. Karboni në katodën e bërë nga karboni kryen funksionin e një kondensatori ose një 'superkondensatori' që lejon karikim dhe shkarkim të shpejtë së bashku me një jetëgjatësi të zgjatur në fazën fillestare të karikimit të baterisë.

Pse tregu ka nevojë për bateri plumbi dhe karboni???

• * Mënyrat e dështimit të baterive të plumbit dhe acidit VRLA me pllakë të sheshtë në rast të ciklit intensiv

Mënyrat më të zakonshme të dështimit janë:

– Zbutja ose derdhja e materialit aktiv. Gjatë shkarkimit, oksidi i plumbit (PbO2) i pllakës pozitive transformohet në sulfat plumbi (PbSO4) dhe përsëri në oksid plumbi gjatë karikimit. Cikli i shpeshtë do të zvogëlojë kohezionin e materialit të pllakës pozitive për shkak të vëllimit më të lartë të sulfatit të plumbit krahasuar me oksidin e plumbit.

– Korrozioni i rrjetës së pllakës pozitive. Ky reaksion korrozioni përshpejtohet në fund të procesit të ngarkimit për shkak të pranisë së domosdoshme të acidit sulfurik.

– Sulfimi i materialit aktiv të pllakës negative. Gjatë shkarkimit, plumbi (Pb) i pllakës negative shndërrohet gjithashtu në sulfat plumbi (PbSO4). Kur lihen në gjendje të ulët ngarkese, kristalet e sulfatit të plumbit në pllakën negative rriten, ngurtësohen dhe formojnë një shtresë të padepërtueshme që nuk mund të rikthehet në material aktiv. Rezultati është zvogëlimi i kapacitetit, derisa bateria të bëhet e padobishme.

• * Duhet kohë për të rimbushur një bateri me acid plumbi

Idealisht, një bateri plumbi-acidi duhet të karikohet me një shpejtësi që nuk tejkalon 0,2C, dhe faza e karikimit në masë duhet të jetë me tetë orë karikim absorbues. Rritja e rrymës së karikimit dhe tensionit të karikimit do të shkurtojë kohën e karikimit në kurriz të jetëgjatësisë së reduktuar të shërbimit për shkak të rritjes së temperaturës dhe korrozionit më të shpejtë të pllakës pozitive për shkak të tensionit më të lartë të karikimit.

• * Karboni i plumbit: performancë më e mirë në gjendje të pjesshme karikimi, më shumë cikle jetëgjatësi dhe efikasitet më i lartë në cikël të thellë

Zëvendësimi i materialit aktiv të pllakës negative me një përbërës plumbi-karboni potencialisht zvogëlon sulfimin dhe përmirëson pranimin e ngarkesës së pllakës negative.

Teknologjia e Baterive të Plumbit dhe Karbonit

Shumica e baterive që përdoren ofrojnë karikim të shpejtë brenda një ore ose më shumë. Ndërsa bateritë janë nën gjendjen e karikimit, ato ende mund të ofrojnë energji dalëse, gjë që i bën ato funksionale edhe në gjendjen e karikimit, duke rritur përdorimin e tyre. Megjithatë, problemi që lindi te bateritë plumb-acid ishte se u duhej shumë pak kohë për t'u shkarkuar dhe shumë kohë për t'u karikuar përsëri.

Arsyeja pse bateritë e plumbit me acid zgjasin kaq shumë për të rifituar karikimin e tyre origjinal ishin mbetjet e sulfatit të plumbit që precipitonin në elektrodat e baterisë dhe në komponentët e tjerë të brendshëm. Kjo kërkonte një barazim të ndërprerë të sulfatit nga elektrodat dhe komponentët e tjerë të baterisë. Ky reshje e sulfatit të plumbit ndodh me çdo cikël karikimi dhe shkarkimi dhe teprica e elektroneve për shkak të reshjeve shkakton prodhimin e hidrogjenit duke rezultuar në humbje uji. Ky problem rritet me kalimin e kohës dhe mbetjet e sulfatit fillojnë të formojnë kristale të cilat dëmtojnë aftësinë e pranimit të ngarkesës së elektrodës.

Elektroda pozitive e së njëjtës bateri jep rezultate të mira pavarësisht se ka të njëjtat precipitate të sulfatit të plumbit, gjë që e bën të qartë se problemi është brenda elektrodës negative të baterisë. Për të kapërcyer këtë problem, shkencëtarët dhe prodhuesit e kanë zgjidhur këtë problem duke shtuar karbon në elektrodën negative (katodë) të baterisë. Shtimi i karbonit përmirëson pranimin e ngarkesës së baterisë duke eliminuar ngarkesën e pjesshme dhe plakjen e baterisë për shkak të mbetjeve të sulfatit të plumbit. Duke shtuar karbon, bateria fillon të sillet si një 'superkondensator' duke ofruar vetitë e saj për performancë më të mirë të baterisë.

Bateritë plumb-karbon janë një zëvendësim perfekt për aplikimet që përfshijnë një bateri plumb-acid, si në aplikimet e shpeshta të ndezjes-ndalimit dhe sistemet hibride mikro/të buta. Bateritë plumb-karbon mund të jenë më të rënda në krahasim me llojet e tjera të baterive, por ato janë me kosto efektive, rezistente ndaj temperaturave ekstreme dhe nuk kërkojnë mekanizma ftohjeje për të punuar së bashku me to. Ndryshe nga bateritë tradicionale plumb-acid, këto bateri plumb-karbon funksionojnë në mënyrë perfekte midis 30 dhe 70 përqind të kapacitetit të karikimit pa frikën e reshjeve të sulfatit. Bateritë plumb-karbon kanë tejkaluar bateritë plumb-acid në shumicën e funksioneve, por ato pësojnë një rënie tensioni gjatë shkarkimit, ashtu si një superkondensator.

Ndërtimi përCSPowerBateri plumb-karboni me cikli të thellë me karikim të shpejtë

Karakteristikat për baterinë e plumbit dhe karbonit me cikli të thellë me karikim të shpejtë

• l Kombinoni karakteristikat e baterisë së acidit plumb dhe superkondensatorit
• l Dizajn shërbimi me cikël jetëgjatësie të gjatë, PSoC i shkëlqyer dhe performancë ciklike
• l Fuqi e lartë, karikim dhe shkarkim i shpejtë
• Dizajn unik i ngjitjes së rrjetës dhe plumbit
• l Tolerancë ekstreme ndaj temperaturës
• l I aftë të funksionojë në -30°C -60°C
• l Aftësia e rikuperimit të shkarkimit të thellë

Avantazhet për baterinë e plumbit dhe karbonit me cikli të thellë me karikim të shpejtë

Çdo bateri ka përdorimin e saj të caktuar në varësi të aplikimeve të saj dhe nuk mund të quhet e mirë ose e keqe në një mënyrë të përgjithshme.

Një bateri plumb-karbon mund të mos jetë teknologjia më e fundit për bateritë, por ofron disa avantazhe të mëdha që as teknologjitë e fundit të baterive nuk mund t'i ofrojnë. Disa nga këto avantazhe të baterive plumb-karbon janë dhënë më poshtë:

• l Më pak sulfim në rast të funksionimit me gjendje të pjesshme karikimi.
• l Tension më i ulët ngarkimi dhe për këtë arsye efikasitet më i lartë dhe më pak korrozion i pllakës pozitive.
• Dhe rezultati i përgjithshëm është një cikli i përmirësuar i jetës.

Testet kanë treguar se bateritë tona prej plumbi dhe karboni i rezistojnë të paktën tetëqind cikleve 100% të DoD.

Testet konsistojnë në një shkarkim ditor në 10,8V me I = 0,2C₂₀, me afërsisht dy orë pushim në gjendje të shkarkuar dhe më pas një rimbushje me I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 cikle @ 90% DoD (shkarkim në 10,8V me I = 0,2C₂₀, me afërsisht dy orë pushim në gjendje të shkarkuar, dhe pastaj një rimbushje me I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 cikle @ 60% DoD (shkarkim gjatë tre orëve me I = 0,2C₂₀, menjëherë me rimbushje në I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 cikle @ 40% DoD (shkarkim gjatë dy orëve me I = 0,2C₂₀, menjëherë me rimbushje në I = 0,2C₂₀)
• l Efekti i dëmtimit termik është minimal në bateritë plumb-karbon për shkak të vetive të tyre të ngarkimit-shkarkimit. Qelizat individuale janë larg rreziqeve të djegies, shpërthimit ose mbinxehjes.
• Bateritë plumb-karbon janë një kombinim i përsosur për sistemet brenda dhe jashtë rrjetit. Kjo cilësi i bën ato një zgjedhje të mirë për sistemet e energjisë diellore sepse ofrojnë aftësi të lartë rryme shkarkimi.

Bateritë e plumbit me karbonVSBateri plumbi acid e mbyllur, bateri xhel

• Bateritë e plumbit me karbon janë më të mira në gjendje karikimi të pjesshëm (PSOC). Bateritë e zakonshme të tipit plumb funksionojnë më mirë dhe zgjasin më shumë nëse ndjekin një regjim të rreptë 'karikim i plotë' - 'shkarkim i plotë' - karikim i plotë'; ato nuk i përgjigjen mirë karikimit në asnjë gjendje midis mbushjes dhe zbrazjes. Bateritë e plumbit me karbon janë më të përshtatshme të funksionojnë në rajonet më të paqarta të karikimit.
• Bateritë e plumbit dhe karbonit përdorin elektroda negative superkondensatorësh. Bateritë e karbonit përdorin një elektrodë pozitive standarde të baterisë së tipit plumb dhe një elektrodë negative superkondensatorësh. Kjo elektrodë superkondensatorësh është çelësi i jetëgjatësisë së baterive të karbonit. Një elektrodë standarde e tipit plumb i nënshtrohet një reaksioni kimik me kalimin e kohës nga karikimi dhe shkarkimi. Elektroda negative e superkondensatorit zvogëlon korrozionin në elektrodën pozitive dhe kjo çon në jetëgjatësi më të madhe të vetë elektrodës, gjë që më pas çon në bateri me jetëgjatësi më të madhe.
• Bateritë prej plumbi dhe karboni kanë shpejtësi më të shpejtë ngarkimi/shkarkimi. Bateritë standarde të tipit plumb kanë shpejtësi maksimale ngarkimi/shkarkimi midis 5-20% të kapacitetit të tyre të vlerësuar, që do të thotë se mund t'i ngarkoni ose shkarkoni bateritë midis 5-20 orëve pa shkaktuar ndonjë dëmtim afatgjatë të njësive. Plumbi i karbonit ka një shpejtësi teorike të pakufizuar ngarkimi/shkarkimi.
• Bateritë prej plumbi dhe karboni nuk kërkojnë mirëmbajtje. Bateritë janë plotësisht të mbyllura dhe nuk kërkojnë mirëmbajtje aktive.
• Bateritë e plumbit me karbon janë konkurruese në kosto me bateritë e tipit xhel. Bateritë e xhelit janë ende pak më të lira për t'u blerë paraprakisht, por bateritë e karbonit janë vetëm pak më të shtrenjta. Diferenca aktuale në çmim midis baterive të xhelit dhe karbonit është afërsisht 10-11%. Merrni parasysh që karboni zgjat afërsisht 30% më shumë dhe mund ta kuptoni pse është një opsion me vlerë më të mirë për paratë.