Tehnologija i prednost olovno-ugljičnih baterija CSPower

CSPower olovno-karbonska baterija – tehnologija, prednosti

S napretkom društva, zahtjevi za pohranom energije u baterijama u raznim društvenim prilikama nastavljaju rasti. U posljednjih nekoliko desetljeća mnoge tehnologije baterija postigle su veliki napredak, a razvoj olovno-kiselinskih baterija također se suočio s mnogim prilikama i izazovima. U tom kontekstu, znanstvenici i inženjeri surađivali su kako bi dodali ugljik negativnom aktivnom materijalu olovno-kiselinskih baterija, te je nastala olovno-ugljična baterija, nadograđena verzija olovno-kiselinskih baterija.

Olovno-ugljične baterije su napredni oblik ventilski reguliranih olovno-kiselinskih baterija koje koriste katodu od ugljika i anodu od olova. Ugljik na katodi od ugljika obavlja funkciju kondenzatora ili 'superkondenzatora' koji omogućuje brzo punjenje i pražnjenje, uz produljeni vijek trajanja u početnoj fazi punjenja baterije.

Zašto tržištu trebaju olovno-ugljične baterije???

• * Načini kvara VRLA olovno-kiselinskih baterija s ravnim pločama u slučaju intenzivnog ciklusa

Najčešći načini kvara su:

– Omekšavanje ili odvajanje aktivnog materijala. Tijekom pražnjenja, olovni oksid (PbO2) pozitivne ploče transformira se u olovni sulfat (PbSO4), a tijekom punjenja natrag u olovni oksid. Često cikliranje smanjit će koheziju materijala pozitivne ploče zbog većeg volumena olovnog sulfata u usporedbi s olovnim oksidom.

– Korozija rešetke pozitivne ploče. Ova korozijska reakcija ubrzava se na kraju procesa punjenja zbog nužne prisutnosti sumporne kiseline.

– Sulfacija aktivnog materijala negativne ploče. Tijekom pražnjenja olovo (Pb) negativne ploče također se transformira u olovni sulfat (PbSO4). Kada se ostavi u niskom stanju naboja, kristali olovnog sulfata na negativnoj ploči rastu i stvrdnjavaju se te formiraju neprobojni sloj koji se ne može ponovno pretvoriti u aktivni materijal. Rezultat je smanjenje kapaciteta, sve dok baterija ne postane beskorisna.

• * Potrebno je vrijeme za punjenje olovno-kiselinske baterije

Idealno bi bilo da se olovni akumulator puni brzinom koja ne prelazi 0,2C, a faza punjenja trebala bi trajati osam sati apsorpcijskog punjenja. Povećanje struje punjenja i napona punjenja skratit će vrijeme punjenja na štetu smanjenog vijeka trajanja zbog porasta temperature i brže korozije pozitivne ploče zbog većeg napona punjenja.

• * Olovo-ugljik: bolje performanse djelomičnog stanja napunjenosti, više ciklusa, dugi vijek trajanja i veća učinkovitost dubokog ciklusa

Zamjena aktivnog materijala negativne ploče kompozitom olova i ugljika potencijalno smanjuje sulfatizaciju i poboljšava prihvaćanje naboja negativne ploče.

Tehnologija olovnih ugljičnih baterija

Većina korištenih baterija nudi brzo punjenje u roku od sat vremena ili više. Dok su baterije napunjene, i dalje mogu pružiti izlaznu energiju što ih čini operativnima čak i u stanju napunjenosti, povećavajući njihovu potrošnju. Međutim, problem koji se pojavio kod olovnih baterija bio je taj što je trebalo vrlo malo vremena za pražnjenje i vrlo dugo vrijeme za ponovno punjenje.

Razlog zašto je olovno-kiselinskim baterijama trebalo toliko dugo da postignu svoj izvorni povrat napunjenosti bili su ostaci olovnog sulfata koji su se taložili na elektrodama baterije i drugim unutarnjim komponentama. To je zahtijevalo povremeno izjednačavanje sulfata s elektroda i drugih komponenti baterije. Ovo taloženje olovnog sulfata događa se sa svakim ciklusom punjenja i pražnjenja, a višak elektrona zbog taloženja uzrokuje proizvodnju vodika što rezultira gubitkom vode. Ovaj se problem s vremenom povećava i ostaci sulfata počinju formirati kristale koji uništavaju sposobnost prihvaćanja naboja elektrode.

Pozitivna elektroda iste baterije daje dobre rezultate unatoč istom taloženju olovnog sulfata, što jasno pokazuje da je problem unutar negativne elektrode baterije. Kako bi prevladali ovaj problem, znanstvenici i proizvođači riješili su ga dodavanjem ugljika na negativnu elektrodu (katodu) baterije. Dodavanje ugljika poboljšava prihvaćanje naboja baterije, eliminirajući djelomično punjenje i starenje baterije zbog ostataka olovnog sulfata. Dodavanjem ugljika, baterija se počinje ponašati kao 'superkondenzator' nudeći svoja svojstva za bolje performanse baterije.

Olovno-ugljične baterije savršena su zamjena za primjene koje uključuju olovno-kiselinske baterije, poput čestih start-stop primjena i mikro/blagih hibridnih sustava. Olovno-ugljične baterije mogu biti teže u usporedbi s drugim vrstama baterija, ali su isplative, otporne na ekstremne temperature i ne zahtijevaju mehanizme hlađenja za rad. Za razliku od tradicionalnih olovno-kiselinskih baterija, ove olovno-ugljične baterije savršeno rade između 30 i 70 posto kapaciteta punjenja bez straha od taloženja sulfata. Olovno-ugljične baterije nadmašile su olovno-kiselinske baterije u većini funkcija, ali pate od pada napona pri pražnjenju kao što to čini superkondenzator.

Izgradnja zaCSPowerBrzo punjenje olovno-ugljične baterije s dubokim ciklusom punjenja

Značajke za brzo punjenje olovno-ugljičnih baterija s dubokim ciklusom punjenja

• l Kombinirajte karakteristike olovno-kiselinske baterije i superkondenzatora
• Dizajn s dugim životnim ciklusom, izvrsne PSoC i cikličke performanse
• l Velika snaga, brzo punjenje i pražnjenje
• Jedinstveni dizajn rešetke i lijepljenja olova
• Ekstremna temperaturna tolerancija
• Može raditi na -30°C -60°C
• Mogućnost oporavka nakon dubokog pražnjenja

Prednosti brzog punjenja olovno-ugljičnih baterija s dubokim ciklusom punjenja

Svaka baterija ima svoju namjenu ovisno o primjeni i ne može se općenito nazvati dobrom ili lošom.

Olovo-ugljična baterija možda nije najnovija tehnologija za baterije, ali nudi neke velike prednosti koje čak ni nedavne tehnologije baterija ne mogu ponuditi. Neke od tih prednosti olovo-ugljičnih baterija navedene su u nastavku:

• Manje sulfacije u slučaju rada u djelomičnom stanju napunjenosti.
• Niži napon punjenja i stoga veća učinkovitost i manja korozija pozitivne ploče.
• l A ukupni rezultat je poboljšani vijek trajanja.

Testovi su pokazali da naše olovno-ugljične baterije izdržavaju najmanje osamsto 100% DoD ciklusa.

Testovi se sastoje od dnevnog pražnjenja do 10,8 V s I = 0,2C₂₀, otprilike dva sata mirovanja u ispražnjenom stanju, a zatim punjenja s I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 ciklusa pri 90% DoD (pražnjenje do 10,8 V s I = 0,2C₂₀, nakon otprilike dva sata mirovanja u ispražnjenom stanju, a zatim ponovno punjenje s I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 ciklusa @ 60% DoD (pražnjenje tijekom tri sata s I = 0,2C₂₀, odmah ponovno punjenje pri I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 ciklusa @ 40% DoD (pražnjenje tijekom dva sata s I = 0,2C₂₀, odmah ponovno punjenje pri I = 0,2C₂₀)
• Učinak toplinskog oštećenja je minimalan kod olovno-ugljičnih baterija zbog njihovih svojstava punjenja i pražnjenja. Pojedinačne ćelije su daleko od rizika od izgaranja, eksplozije ili pregrijavanja.
• Olovno-ugljične baterije savršeno se uklapaju u mrežne i neovisne sustave. Ova kvaliteta čini ih dobrim izborom za solarne električne sustave jer nude visoku struju pražnjenja.

Olovno-ugljične baterijeVSZatvorene olovne baterije, gel baterije

• Olovno-ugljične baterije bolje funkcioniraju u djelomičnom stanju napunjenosti (PSOC). Obične olovne baterije najbolje rade i traju dulje ako se pridržavaju strogog režima 'puno punjenje' - 'potpuno pražnjenje' - potpuno punjenje'; ne reagiraju dobro na punjenje u bilo kojem stanju između punog i praznog. Olovno-ugljične baterije bolje funkcioniraju u nejasnijim područjima punjenja.
• l Olovno-ugljične baterije koriste negativne elektrode superkondenzatora. Ugljične baterije koriste standardnu ​​pozitivnu elektrodu olovne baterije i negativnu elektrodu superkondenzatora. Ova elektroda superkondenzatora ključ je dugovječnosti ugljičnih baterija. Standardna olovna elektroda s vremenom prolazi kroz kemijsku reakciju tijekom punjenja i pražnjenja. Negativna elektroda superkondenzatora smanjuje koroziju na pozitivnoj elektrodi, što dovodi do duljeg vijeka trajanja same elektrode, što zatim dovodi do duljeg vijeka trajanja baterija.
• Olovno-ugljične baterije imaju brže brzine punjenja/pražnjenja. Standardne olovne baterije imaju maksimalno 5-20% svog nazivnog kapaciteta brzine punjenja/pražnjenja, što znači da baterije možete puniti ili prazniti između 5 i 20 sati bez uzrokovanja dugoročne štete na uređajima. Ugljično-olovo baterije imaju teoretski neograničenu brzinu punjenja/pražnjenja.
• Olovno-ugljične baterije ne zahtijevaju nikakvo održavanje. Baterije su potpuno zatvorene i ne zahtijevaju nikakvo aktivno održavanje.
• Olovno-karbonske baterije su cjenovno konkurentne baterijama s gel tipom. Gel baterije su i dalje nešto jeftinije za kupnju unaprijed, ali karbonske baterije su samo malo skuplje. Trenutna razlika u cijeni između gel i karbonskih baterija je otprilike 10-11%. Uzmite u obzir da karbonske baterije traju otprilike 30% dulje i možete vidjeti zašto su to bolja opcija za novac.