เทคโนโลยีแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วคาร์บอนตะกั่ว

แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วคาร์บอน - เทคโนโลยีข้อดี

ด้วยความคืบหน้าของสังคมข้อกำหนดสำหรับการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ในโอกาสทางสังคมที่หลากหลายยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเทคโนโลยีแบตเตอรี่จำนวนมากมีความคืบหน้าอย่างมากและการพัฒนาแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้พบกับโอกาสและความท้าทายมากมาย ในบริบทนี้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มคาร์บอนลงในวัสดุที่ใช้งานเชิงลบของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วซึ่งเป็นแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่อัพเกรด

แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วเป็นรูปแบบขั้นสูงของแบตเตอรี่กรดตะกั่วที่ควบคุมวาล์วที่ใช้ประโยชน์จากแคโทดที่ประกอบด้วยคาร์บอนและขั้วบวกที่ประกอบด้วยตะกั่ว คาร์บอนบนแคโทดที่ทำจากคาร์บอนทำหน้าที่ของตัวเก็บประจุหรือ 'ซูเปอร์คาปาซิเตอร์' ที่ช่วยให้การชาร์จและปล่อยอย่างรวดเร็วพร้อมกับชีวิตที่ยาวขึ้นในระยะการชาร์จเริ่มต้นของแบตเตอรี่

เหตุใดตลาดจึงต้องใช้แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่ว-

• * โหมดความล้มเหลวของแผ่นแบน VRLA นำแบตเตอรี่กรดกรดในกรณีที่มีการขี่จักรยานเข้มข้น

โหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดคือ:

- การทำให้อ่อนลงหรือไหลของวัสดุที่ใช้งานอยู่ ในระหว่างการปล่อยออกไปตะกั่วออกไซด์ (PBO2) ของแผ่นบวกจะถูกเปลี่ยนเป็นตะกั่วซัลเฟต (PBSO4) และกลับสู่ตะกั่วออกไซด์ในระหว่างการชาร์จ การปั่นจักรยานบ่อยครั้งจะลดการทำงานร่วมกันของวัสดุแผ่นบวกเนื่องจากปริมาณตะกั่วซัลเฟตที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับตะกั่วออกไซด์

- การกัดกร่อนของกริดของแผ่นบวก ปฏิกิริยาการกัดกร่อนนี้เร่งความเร็วในตอนท้ายของกระบวนการประจุเนื่องจากจำเป็นต้องมีกรดซัลฟิวริก

- ซัลเฟตของวัสดุที่ใช้งานของแผ่นลบ ในระหว่างการปล่อยตะกั่ว (PB) ของแผ่นลบจะถูกเปลี่ยนเป็นตะกั่วซัลเฟต (PBSO4) เมื่อทิ้งไว้ในสถานะต่ำของค่าใช้จ่ายต่ำผลึกซัลเฟตตะกั่วบนแผ่นลบจะเติบโตและแข็งตัวและรูปแบบและชั้นที่ไม่สามารถต้านทานได้ซึ่งไม่สามารถคืนชีพเป็นวัสดุที่ใช้งานได้ ผลที่ได้คือความจุลดลงจนกว่าแบตเตอรี่จะไร้ประโยชน์

• * ต้องใช้เวลาในการชาร์จแบตเตอรี่กรดตะกั่ว

ตามหลักการแล้วแบตเตอรี่ตะกั่วกรดควรจะถูกชาร์จอัตราไม่เกิน 0,2C และระยะการชาร์จจำนวนมากควรจะมีค่าการดูดซับแปดชั่วโมง การเพิ่มแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและประจุจะช่วยลดเวลาเติมเงินด้วยค่าใช้จ่ายของอายุการใช้งานที่ลดลงเนื่องจากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นและการกัดกร่อนที่เร็วขึ้นของแผ่นบวกเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

• * คาร์บอนตะกั่ว: ประสิทธิภาพที่ดีบางส่วนที่ดีกว่าการใช้ชีวิตที่ยาวนานขึ้นและมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

การแทนที่วัสดุที่ใช้งานของแผ่นลบโดยคอมโพสิตคาร์บอนตะกั่วอาจช่วยลดซัลเฟตและปรับปรุงการยอมรับประจุของแผ่นลบ

เทคโนโลยีแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่ว

แบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่ใช้ให้การชาร์จอย่างรวดเร็วภายในหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้น ในขณะที่แบตเตอรี่อยู่ภายใต้สถานะของการชาร์จพวกเขายังสามารถเสนอพลังงานเอาท์พุทซึ่งทำให้พวกเขาทำงานได้แม้ภายใต้สถานะของค่าใช้จ่ายเพิ่มการใช้งานของพวกเขา อย่างไรก็ตามปัญหาที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ตะกั่วกรดคือใช้เวลาน้อยมากในการปล่อยและใช้เวลานานมากในการชำระคืนอีกครั้ง

เหตุผลที่แบตเตอรี่ตะกั่วกรดใช้เวลานานมากในการได้รับการชำระคืนเดิมคือเศษซากของสารตะกั่วซัลเฟตที่ตกตะกอนบนขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่และส่วนประกอบภายในอื่น ๆ สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการทำให้เท่าเทียมกันอย่างต่อเนื่องของซัลเฟตจากอิเล็กโทรดและส่วนประกอบแบตเตอรี่อื่น ๆ การตกตะกอนของสารตะกั่วซัลเฟตนี้เกิดขึ้นกับทุกรอบประจุและการปล่อยและส่วนเกินของอิเล็กตรอนเนื่องจากการตกตะกอนทำให้เกิดการผลิตไฮโดรเจนทำให้สูญเสียน้ำ ปัญหานี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและซัลเฟตที่เหลือเริ่มก่อตัวเป็นผลึกซึ่งทำลายความสามารถในการยอมรับประจุของอิเล็กโทรด

อิเล็กโทรดเชิงบวกของแบตเตอรี่เดียวกันให้ผลลัพธ์ที่ดีแม้จะมีตะกั่วซัลเฟตที่ตกตะกอนซึ่งทำให้ชัดเจนว่าปัญหาอยู่ในอิเล็กโทรดเชิงลบของแบตเตอรี่ เพื่อเอาชนะปัญหานี้นักวิทยาศาสตร์และผู้ผลิตได้แก้ไขปัญหานี้โดยการเพิ่มคาร์บอนลงในอิเล็กโทรดเชิงลบ (แคโทด) ของแบตเตอรี่ การเพิ่มคาร์บอนช่วยเพิ่มการยอมรับการชาร์จของแบตเตอรี่กำจัดการชาร์จบางส่วนและอายุของแบตเตอรี่เนื่องจากสารตะกั่วซัลเฟต ด้วยการเพิ่มคาร์บอนแบตเตอรี่เริ่มทำงานเป็น 'supercapacitor' ที่เสนอคุณสมบัติเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนเป็นสิ่งทดแทนที่สมบูรณ์แบบสำหรับแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเช่นในแอพพลิเคชั่นเริ่มต้นที่เริ่มต้นบ่อยครั้งและระบบไฮบริดขนาดเล็ก/อ่อน แบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนอาจหนักขึ้นเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ชนิดอื่น ๆ แต่มีประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพทนต่ออุณหภูมิสูงและไม่จำเป็นต้องใช้กลไกการระบายความร้อนเพื่อทำงานร่วมกับพวกเขา ในทางตรงกันข้ามกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิมแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วเหล่านี้ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ระหว่างความสามารถในการชาร์จ 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์โดยไม่ต้องกลัวการตกตะกอนซัลเฟต แบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในฟังก์ชั่นส่วนใหญ่ แต่พวกเขาได้รับแรงดันตกลดลงเมื่อคายประจุเป็น supercapacitor ทำ

การก่อสร้างCSpowerชาร์จแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่ว

คุณสมบัติสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่ว

• l รวมคุณสมบัติของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและตัวเก็บประจุ super
• l การออกแบบวงจรชีวิตยาว, PSOC ที่ยอดเยี่ยมและประสิทธิภาพของวงจร
• l พลังงานสูงการชาร์จอย่างรวดเร็วและการปลดปล่อย
• l กริดที่ไม่ซ้ำกันและการออกแบบการวางตะกั่ว
• l ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง
• l สามารถทำงานได้ที่ -30 ° C -60 ° C
• l ความสามารถในการกู้คืนการปลดปล่อยลึก

ข้อดีสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่ว

แบตเตอรี่ทุกแบตเตอรี่มีการใช้งานที่กำหนดขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันและไม่สามารถเรียกได้ว่าดีหรือไม่ดีในวิธีทั่วไป

แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วอาจไม่ใช่เทคโนโลยีล่าสุดสำหรับแบตเตอรี่ แต่ก็มีข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมซึ่งแม้แต่เทคโนโลยีแบตเตอรี่ล่าสุดก็ไม่สามารถนำเสนอได้ ข้อดีเหล่านี้บางส่วนของแบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนได้รับด้านล่าง:

• l ซัลเฟตน้อยลงในกรณีที่มีการเรียกเก็บเงินสถานะบางส่วน
• l แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและการกัดกร่อนน้อยลงของแผ่นบวก
• L และผลลัพธ์โดยรวมคือการปรับปรุงชีวิตของวงจร

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วของเราจะทนต่อรอบ DOD อย่างน้อยแปดร้อย 100%

การทดสอบประกอบด้วยการปลดปล่อยทุกวันถึง 10,8V ด้วย i = 0,2C₂₀โดยประมาณสองชั่วโมงที่เหลืออยู่ในสภาพที่ออกแล้วและจากนั้นเติมเงินด้วย i = 0,2C₂₀

• l ≥ 1200 รอบ @ 90% DOD (ปล่อยไป 10,8V ด้วย i = 0,2C₂₀โดยประมาณสองชั่วโมงที่เหลืออยู่ในสภาพที่ปล่อยออกมาจากนั้นเติมเงินด้วย i = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2,500 รอบ @ 60% DOD (ปล่อยในช่วงสามชั่วโมงด้วย i = 0,2C₂₀ทันทีโดยการชาร์จที่ i = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 รอบ @ 40% DOD (ปล่อยในช่วงสองชั่วโมงด้วย i = 0,2C₂₀ทันทีโดยการชาร์จที่ i = 0,2C₂₀)
• l เอฟเฟกต์ความเสียหายทางความร้อนนั้นน้อยที่สุดในแบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนเนื่องจากคุณสมบัติการจ่ายประจุ แต่ละเซลล์อยู่ไกลจากความเสี่ยงของการเผาไหม้ระเบิดหรือความร้อนสูงเกินไป
• l แบตเตอรี่ตะกั่วคาร์บอนเป็นคู่ที่สมบูรณ์แบบสำหรับระบบบนกริดและนอกกริด คุณภาพนี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพราะมีความสามารถในการจำหน่ายสูง

แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วVSปิดผนึกแบตเตอรี่กรดตะกั่วแบตเตอรี่เจล

• l แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วจะดีกว่าในการนั่งที่สถานะการชาร์จบางส่วน (PSOC) แบตเตอรี่ประเภทตะกั่วธรรมดาทำงานได้ดีที่สุดและนานกว่านั้นหากพวกเขาทำตาม 'การชาร์จเต็ม' ที่เข้มงวด-'การปลดปล่อยเต็มรูปแบบ' พวกเขาไม่ตอบสนองอย่างดีต่อการถูกเรียกเก็บเงินในสถานะใด ๆ ระหว่างเต็มและว่างเปล่า แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วมีความสุขที่จะทำงานในพื้นที่ชาร์จที่คลุมเครือมากขึ้น
• l แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วใช้ขั้วไฟฟ้าลบ supercapacitor แบตเตอรี่คาร์บอนใช้อิเล็กโทรดแบตเตอรี่ชนิดตะกั่วมาตรฐานและอิเล็กโทรดลบ supercapacitor อิเล็กโทรด supercapacitor นี้เป็นกุญแจสำคัญในการยืนยาวของแบตเตอรี่คาร์บอน อิเล็กโทรดประเภทตะกั่วมาตรฐานผ่านปฏิกิริยาเคมีเมื่อเวลาผ่านไปจากการชาร์จและการปล่อย อิเล็กโทรดเชิงลบของ supercapacitor ช่วยลดการกัดกร่อนบนอิเล็กโทรดบวกและนำไปสู่การใช้ชีวิตที่ยาวนานขึ้นของอิเล็กโทรดเองซึ่งจะนำไปสู่แบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น
• l แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วมีอัตราการชาร์จ/คายประจุเร็วขึ้น แบตเตอรี่ประเภทตะกั่วมาตรฐานมีค่าสูงสุด 5-20% ของอัตราค่าความจุ/การปล่อยความจุที่กำหนดซึ่งหมายความว่าคุณสามารถชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่ระหว่าง 5-20 ชั่วโมงโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายในระยะยาวต่อหน่วย คาร์บอนตะกั่วมีอัตราการชาร์จ/การปล่อยไม่ จำกัด ทฤษฎี
• l แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วไม่ต้องการการบำรุงรักษาใด ๆ แบตเตอรี่ถูกปิดผนึกอย่างเต็มที่และไม่ต้องการการบำรุงรักษาที่ใช้งานอยู่
• l แบตเตอรี่คาร์บอนตะกั่วมีค่าใช้จ่ายในการแข่งขันกับแบตเตอรี่ชนิดเจล แบตเตอรี่เจลยังราคาถูกกว่าเล็กน้อยที่จะซื้อล่วงหน้า แต่แบตเตอรี่คาร์บอนมีมากกว่าเล็กน้อย ความแตกต่างของราคาปัจจุบันระหว่างแบตเตอรี่เจลและคาร์บอนอยู่ที่ประมาณ 10-11% คำนึงถึงว่าคาร์บอนมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าประมาณ 30% และคุณสามารถดูได้ว่าทำไมมันจึงเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับเงิน