CSPower Lead Carbon rafhlöðutækni og kostur

CSPower blýkolsrafhlaða – Tækni, Kostir

Með framförum samfélagsins heldur kröfur um orkugeymslu rafhlöðu við ýmis félagsleg tilefni áfram að aukast. Á síðustu áratugum hefur mikil framför orðið í mörgum rafhlöðutækni og þróun blýsýrurafhlöðu hefur einnig mætt mörgum tækifærum og áskorunum. Í þessu samhengi unnu vísindamenn og verkfræðingar saman að því að bæta kolefni við neikvæða virka efnið í blýsýrurafhlöðum og blý-kolefnisrafhlöðan, uppfærð útgáfa af blýsýrurafhlöðum, varð til.

Blý-kolefnisrafhlöður eru háþróuð gerð af ventlastýrðum blýsýrurafhlöðum sem nota katóðu úr kolefni og anóðu úr blýi. Kolefnið á kolefniskatóðunni virkar eins og þétti eða „ofurþétti“ sem gerir kleift að hlaða og afhlaða rafgeyminn hratt og lengi líftíma hans á upphafshleðslustigi.

Af hverju markaðurinn þarfnast blýkolefnisrafhlöðu???

• * Bilunaraðferðir flatra VRLA blýsýrurafhlöðu við mikla notkun

Algengustu bilunaraðferðirnar eru:

– Mýking eða losun virka efnisins. Við útskrift umbreytist blýoxíð (PbO2) jákvæða plötunnar í blýsúlfat (PbSO4) og aftur í blýoxíð við hleðslu. Tíð endurhleðsluhringrás mun draga úr samloðun jákvæða plötuefnisins vegna meira magns af blýsúlfati samanborið við blýoxíð.

– Tæring á grind jákvæðu plötunnar. Þessi tæringarviðbrögð hraðast í lok hleðsluferlisins vegna nauðsynlegrar nærveru brennisteinssýru.

– Súlfatmyndun virka efnisins á neikvæðu plötunni. Við útskrift umbreytist blýið (Pb) á neikvæðu plötunni einnig í blýsúlfat (PbSO4). Þegar blýsúlfatkristallarnir á neikvæðu plötunni eru í lágu hleðslustigi vaxa þeir og harðna og mynda ógegndræpt lag sem ekki er hægt að breyta aftur í virkt efni. Afleiðingin er minnkandi afköst þar til rafhlaðan verður ónothæf.

• * Það tekur tíma að endurhlaða blýsýrurafhlöður

Helst ætti að hlaða blýsýrurafhlöður við ekki meiri hita en 0,2°C og að meginhleðslufasinn ætti að vera átta klukkustunda frásogshleðsla. Aukin hleðslustraumur og hleðsluspenna styttir hleðslutímann á kostnað styttri endingartíma vegna hækkunar á hitastigi og hraðari tæringar á jákvæðu plötunni vegna hærri hleðsluspennu.

• * Blýkolefni: betri afköst í hlutahleðsluástandi, fleiri hringrásir, lengri líftími og skilvirkari djúphringrás

Að skipta út virka efninu í neikvæðu plötunni fyrir blý-kolefnissamsett efni dregur hugsanlega úr súlfötun og bætir hleðsluþol neikvæðu plötunnar.

Tækni blý-kolefnis rafhlöðu

Flestar rafhlöður sem eru notaðar bjóða upp á hraðhleðslu innan klukkustundar eða meira. Þó rafhlöðurnar séu í hleðsluástandi geta þær samt sem áður gefið frá sér orku sem gerir þær nothæfar jafnvel í hleðsluástandi og eykur notkun þeirra. Hins vegar var vandamálið sem kom upp með blýsýrurafhlöður að það tók mjög stuttan tíma að tæma þær og mjög langan tíma að hlaða þær aftur.

Ástæðan fyrir því að blýsýrurafhlöður tóku svo langan tíma að ná upprunalegri endurhleðslu voru leifar af blýsúlfati sem féllu út á rafskautum rafhlöðunnar og öðrum innri íhlutum. Þetta krafðist reglulegrar jöfnunar á súlfati úr rafskautum og öðrum íhlutum rafhlöðunnar. Þessi útfelling blýsúlfats á sér stað við hverja hleðslu- og afhleðsluhringrás og umfram rafeinda vegna útfellingarinnar veldur vetnisframleiðslu sem leiðir til vatnsmissis. Þetta vandamál eykst með tímanum og súlfatleifarnar byrja að mynda kristalla sem spilla hleðsluþoli rafskautsins.

Jákvæða rafskautið í sömu rafhlöðu gefur góðar niðurstöður þrátt fyrir að hafa sömu blýsúlfatútfellingarnar, sem gerir það ljóst að vandamálið er innan neikvæða rafskautsins í rafhlöðunni. Til að vinna bug á þessu vandamáli hafa vísindamenn og framleiðendur leyst þetta vandamál með því að bæta kolefni við neikvæða rafskautið (bakskautið) í rafhlöðunni. Viðbót kolefnis bætir hleðsluþol rafhlöðunnar og útilokar hlutahleðslu og öldrun rafhlöðunnar vegna blýsúlfatleifa. Með því að bæta við kolefni byrjar rafhlaðan að haga sér eins og „ofurþétti“ sem býður upp á eiginleika sína til að bæta afköst rafhlöðunnar.

Blý-kolefnisrafhlöður eru fullkomin í staðinn fyrir notkun blýsýrurafhlöður, eins og í tíðum ræsingar-stöðvunarforritum og ör-/mildum blendingakerfum. Blý-kolefnisrafhlöður geta verið þyngri en aðrar gerðir rafhlöðu en þær eru hagkvæmar, þola mikinn hita og þurfa ekki kælikerfi til að virka samhliða þeim. Ólíkt hefðbundnum blýsýrurafhlöðum virka þessar blý-kolefnisrafhlöður fullkomlega við 30 til 70 prósent hleðslugetu án þess að óttast súlfatútfellingar. Blý-kolefnisrafhlöður hafa staðið sig betur en blýsýrurafhlöður í flestum tilfellum en þær þjást af spennufalli við útskrift eins og ofurþéttir.

Framkvæmdir fyrirCSPowerHraðhleðsla djúphringrásar blýkols rafhlöðu

Eiginleikar fyrir hraðhleðslu djúphringrásar blýkolsrafhlöðu

• l Sameinaðu eiginleika blýsýrurafhlöðu og ofurþétti
• l Langur líftíma þjónustuhönnun, framúrskarandi PSoC og hringlaga afköst
• l Mikil afköst, hraðhleðsla og afhleðsla
• l Einstök hönnun á rist og blýlímingu
• l Mjög mikil hitastigsþol
• l Getur starfað við -30°C -60°C
• l Endurheimtargeta fyrir djúpa útskrift

Kostir hraðhleðslu djúphringrásar blýkolsrafhlöðu

Hver rafhlaða hefur sína tilteknu notkun eftir því hvaða notkun hún hefur og ekki er hægt að kalla hana góða eða slæma á almennan hátt.

Blý-kolefnisrafhlöður eru kannski ekki nýjasta tæknin í rafhlöðum en þær bjóða upp á nokkra frábæra kosti sem jafnvel nýrri rafhlöðutækni býður ekki upp á. Sumir af þessum kostum blý-kolefnisrafhlöður eru nefndir hér að neðan:

• Minni súlfötun ef um er að ræða hluta af hleðsluástandi.
• Lægri hleðsluspenna og þar af leiðandi meiri skilvirkni og minni tæring á jákvæða plötunni.
• Og heildarniðurstaðan er bættur líftími.

Prófanir hafa sýnt að blý-kolefnisrafhlöður okkar þola að minnsta kosti átta hundruð 100% DoD hringrásir.

Prófanirnar fela í sér daglega útskrift upp í 10,8V með I = 0,2C₂₀, um það bil tveggja klukkustunda hvíld í úttæmdu ástandi og síðan endurhleðslu með I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 lotur við 90% aflgjafaþoli (afhleðsla í 10,8V með I = 0,2C₂₀, með um það bil tveggja tíma hvíld í afhleðnu ástandi og síðan endurhleðslu með I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 lotur við 60% afköst (útskrift á þremur klukkustundum með I = 0,2C₂₀, strax með endurhleðslu við I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 lotur @ 40% DoD (útskrift á tveimur klukkustundum með I = 0,2C₂₀, strax með endurhleðslu við I = 0,2C₂₀)
• Áhrif hitaskemmda eru í lágmarki í blý-kolefnisrafhlöðum vegna hleðslu- og afhleðslueiginleika þeirra. Einstakar frumur eru fjarri hættu á bruna, sprengingu eða ofhitnun.
• Blý-kolefnisrafhlöður henta fullkomlega fyrir kerfi sem eru tengd við raforkukerfið og ekki. Þessi eiginleiki gerir þær að góðum kosti fyrir sólarorkukerfi þar sem þær bjóða upp á mikla afhleðslustraumgetu.

Blý-kolefnisrafhlöðurVSLokað blýsýrurafhlöður, gelrafhlöður

• Blý-kolsrafhlöður virka betur í hlutahleðsluástandi (PSOC). Venjulegar blýrafhlöður virka best og endast lengur ef þær fylgja ströngu kerfi þar sem þær eru „full hleðsla“, „full afhleðsla“ og „full hleðsla“; þær virka ekki vel í neinu ástandi á milli fullrar og tómrar hleðslu. Blý-kolsrafhlöður virka betur í óljósari hleðslusvæðum.
• Blý-kolefnisrafhlöður nota neikvæðar rafskautar með ofurþéttum. Kolefnisrafhlöður nota hefðbundna jákvæða rafskaut af blýgerð og neikvæða rafskaut af ofurþéttum. Þessi ofurþétta rafskaut er lykillinn að endingu kolefnisrafhlöðu. Hefðbundin blýrafskaut gengst undir efnahvarf með tímanum við hleðslu og afhleðslu. Neikvæða rafskautið með ofurþéttum dregur úr tæringu á jákvæða rafskautinu og það leiðir til lengri líftíma rafskautsins sjálfs sem aftur leiðir til lengri endingartíma rafhlöðu.
• Blý-kolefnisrafhlöður hafa hraðari hleðslu-/afhleðsluhraða. Venjulegar blýrafhlöður hafa hámarkshleðslu-/afhleðsluhraða á bilinu 5-20% af nafnafkastagetu sinni, sem þýðir að þú getur hlaðið eða afhlaðið rafhlöðurnar í 5-20 klukkustundir án þess að valda langtímaskemmdum á einingunum. Kolefnisblý hefur fræðilega ótakmarkaða hleðslu-/afhleðsluhraða.
• Blý-kolefnisrafhlöður þurfa ekki neitt viðhald. Rafhlöðurnar eru fullkomlega innsiglaðar og þurfa ekki neitt virkt viðhald.
• l Blý-kolsrafhlöður eru samkeppnishæfari en gel-rafhlöður. Gel-rafhlöður eru enn örlítið ódýrari í kaupum í upphafi, en kolsrafhlöður eru aðeins dýrari. Núverandi verðmunur á gel- og kolsrafhlöðum er um það bil 10-11%. Hafðu í huga að kolsrafhlöður endast um það bil 30% lengur og þú getur séð hvers vegna þær eru betri kostur fyrir peninginn.