Novas - CSPower Lead Carbon Battery Technology & Advantage

CSPower Lead Carbon Battery - Tecnoloxía, vantaxes

Co progreso da sociedade, os requisitos para o almacenamento de enerxía da batería en varias ocasións sociais seguen aumentando. Nas últimas décadas, moitas tecnoloxías de baterías fixeron grandes progresos e o desenvolvemento de baterías de chumbo-ácido tamén atopou moitas oportunidades e desafíos. Neste contexto, científicos e enxeñeiros traballaron xuntos para engadir carbono ao material activo negativo das baterías de chumbo-ácido, e naceu a batería de chumbo-carbono, unha versión actualizada das baterías de chumbo-ácido.

As baterías de chumbo carbón son unha forma avanzada de baterías de chumbo-ácido reguladas por válvulas que fan uso dun cátodo de carbono e un ánodo de chumbo. O carbono do cátodo feito de carbono realiza a función dun capacitor ou un "supercondensador" que permite unha carga e descarga rápidas xunto cunha vida útil alongada na fase de carga inicial da batería.

Por que o mercado necesita batería de plomo carbono???

* Modos de avaría das baterías de chumbo ácido VRLA de placa plana en caso de ciclo intensivo

Os modos de falla máis comúns son:

– Ablandamento ou desprendimento do material activo. Durante a descarga, o óxido de chumbo (PbO2) da placa positiva transfórmase en sulfato de chumbo (PbSO4) e volve a óxido de chumbo durante a carga. O ciclo frecuente reducirá a cohesión do material da placa positiva debido ao maior volume de sulfato de chumbo en comparación co óxido de chumbo.

– Corrosión da reixa da placa positiva. Esta reacción de corrosión acelera ao final do proceso de carga debido á necesaria presenza de ácido sulfúrico.

– Sulfación do material activo da placa negativa. Durante a descarga o chumbo (Pb) da placa negativa tamén se transforma en sulfato de chumbo (PbSO4). Cando se deixan nun estado de carga baixo, os cristais de sulfato de chumbo na placa negativa crecen e endurecen e forman unha capa impenetrable que non se pode reconverter en material activo. O resultado é a diminución da capacidade, ata que a batería non serve para nada.

* Leva tempo recargar unha batería de chumbo-ácido

Idealmente, unha batería de chumbo-ácido debería cargarse a un ritmo que non exceda de 0,2 °C e a fase de carga masiva debería ser de oito horas de carga de absorción. O aumento da corrente de carga e da tensión de carga acurtará o tempo de recarga a costa da vida útil reducida debido ao aumento da temperatura e á corrosión máis rápida da placa positiva debido á maior tensión de carga.

* Carbono de chumbo: mellor rendemento parcial do estado de carga, máis ciclos de longa duración e maior eficiencia en ciclo profundo

A substitución do material activo da placa negativa por un composto de carbono chumbo reduce potencialmente a sulfatación e mellora a aceptación de carga da placa negativa.

Tecnoloxía de baterías de carbón de chumbo

A maioría das baterías que se usan ofrecen carga rápida nunha hora ou máis. Aínda que as baterías están en estado de carga, aínda poden ofrecer enerxía de saída, o que as fai operativas incluso no estado de carga, aumentando o seu uso. Non obstante, o problema que xurdiu nas baterías de chumbo-ácido foi que tardaron moi pouco en descargarse e moito tempo en volver cargarse.

A razón pola que as baterías de chumbo-ácido tardaron tanto en recuperar a súa carga orixinal foron os restos de sulfato de chumbo que se precipitaron nos electrodos e outros compoñentes internos da batería. Isto requiriu unha ecualización intermitente do sulfato dos electrodos e outros compoñentes da batería. Esta precipitación de sulfato de chumbo ocorre con cada ciclo de carga e descarga e o exceso de electróns debido á precipitación provoca a produción de hidróxeno que provoca a perda de auga. Este problema aumenta co paso do tempo e os restos de sulfato comezan a formar cristais que arruinan a capacidade de aceptación de carga do electrodo.

O electrodo positivo da mesma batería produce bos resultados a pesar de ter os mesmos precipitados de sulfato de chumbo o que deixa claro que o problema está dentro do electrodo negativo da batería. Para superar este problema, científicos e fabricantes resolveron este problema engadindo carbono ao electrodo negativo (cátodo) da batería. A adición de carbono mellora a aceptación de carga da batería eliminando a carga parcial e o envellecemento da batería debido aos restos de sulfato de chumbo. Ao engadir carbono, a batería comeza a comportarse como un "supercondensador" que ofrece as súas propiedades para un mellor rendemento da batería.

As baterías de chumbo-carbono son un substituto perfecto para as aplicacións que implican unha batería de chumbo-ácido como en aplicacións frecuentes de arranque e parada e sistemas micro/híbridos suaves. As baterías de chumbo e carbono poden ser máis pesadas en comparación con outros tipos de baterías, pero son rendibles, resistentes a temperaturas extremas e non necesitan mecanismos de arrefriamento para funcionar xunto a elas. Ao contrario das tradicionais baterías de chumbo-ácido, estas baterías de chumbo-carbono funcionan perfectamente entre un 30 e un 70 por cento da capacidade de carga sen o temor ás precipitacións de sulfato. As baterías de chumbo-carbono superaron ás baterías de chumbo-ácido na maioría das funcións, pero sofren unha caída de voltaxe na descarga como fai un supercondensador.

Construción paraCSPowerBatería de carbón de plomo de ciclo profundo de carga rápida

Características para a batería de carbón de plomo de ciclo profundo de carga rápida

l Combina as características da batería de chumbo-ácido e do supercondensador
l Deseño de servizo de ciclo de vida longo, excelente PSoC e rendemento cíclico
l Alta potencia, carga e descarga rápidas
l Deseño único de reixa e pegado de chumbo
l Tolerancia á temperatura extrema
l Capaz de funcionar a -30 °C -60 °C
l Capacidade de recuperación de descarga profunda

Vantaxes da batería de carbón de plomo de ciclo profundo de carga rápida

Cada batería ten o seu uso designado dependendo das súas aplicacións e non se pode denominar boa ou mala de forma xeral.

É posible que unha batería de chumbo-carbono non sexa a tecnoloxía máis recente para as baterías, pero ofrece unhas grandes vantaxes que nin sequera as tecnoloxías de batería recentes poden ofrecer. Algunhas destas vantaxes das baterías de chumbo-carbono indícanse a continuación:

l Menos sulfatación en caso de funcionamento en estado de carga parcial.
l Menor voltaxe de carga e, polo tanto, maior eficiencia e menor corrosión da placa positiva.
l E o resultado xeral é unha mellora da vida útil do ciclo.

As probas demostraron que as nosas baterías de chumbo carbón soportan polo menos oitocentos ciclos 100% DoD.

As probas consisten nunha descarga diaria a 10,8V con I = 0,2C₂₀, durante aproximadamente dúas horas de descanso en estado de descarga, e despois unha recarga con I = 0,2C₂₀.

l ≥ 1200 ciclos @ 90% DoD (descarga a 10,8V con I = 0,2C₂₀, aproximadamente dúas horas de descanso en estado de descarga e despois unha recarga con I = 0,2C₂₀)
l ≥ 2500 ciclos @ 60% DoD (descarga durante tres horas con I = 0,2C₂₀, inmediatamente por recarga a I = 0,2C₂₀)
l ≥ 3700 ciclos @ 40% DoD (descarga durante dúas horas con I = 0,2C₂₀, inmediatamente por recarga a I = 0,2C₂₀)
l O efecto do dano térmico é mínimo nas baterías de chumbo-carbono debido ás súas propiedades de carga e descarga. As células individuais están lonxe dos riscos de queimar, explotar ou quentar.
l As baterías de chumbo e carbono son unha combinación perfecta para sistemas conectados e fóra da rede. Esta calidade fai que sexan unha boa opción para os sistemas de electricidade solar porque ofrecen unha alta capacidade de descarga de corrente

Baterías plomo carbónVSBatería de plomo ácido selada, baterías de gel

l As baterías de chumbo carbón son mellores en estados de carga parcial (PSOC). As baterías de chumbo ordinarias funcionan mellor e duran máis se seguen un réxime estrito de "carga completa"-"descarga total"-carga completa; non responden ben ao cobrar en calquera estado entre cheo e baleiro. As baterías de chumbo carbón funcionan máis felices nas rexións de carga máis ambiguas.
l As baterías de plomo carbón usan electrodos negativos de supercondensadores. As baterías de carbón usan un electrodo positivo de batería de chumbo estándar e un electrodo negativo de supercondensador. Este electrodo supercondensador é a clave para a lonxevidade das baterías de carbono. Un electrodo estándar de chumbo sofre unha reacción química ao longo do tempo desde a carga e a descarga. O electrodo negativo do supercondensador reduce a corrosión no electrodo positivo e iso leva a unha maior vida útil do propio electrodo, o que leva a baterías de maior duración.
l As baterías de chumbo carbón teñen taxas de carga/descarga máis rápidas. As baterías estándar de tipo chumbo teñen entre un máximo de 5-20% da súa capacidade nominal de carga/descarga, o que significa que pode cargar ou descargar as baterías entre 5 e 20 horas sen causar ningún dano a longo prazo ás unidades. Carbon Lead ten unha taxa de carga/descarga teórica ilimitada.
l As baterías de chumbo carbón non precisan mantemento. As baterías están totalmente seladas e non requiren ningún mantemento activo.
l As baterías de chumbo carbón son competitivas en custos coas baterías de tipo xel. As baterías de xel aínda son un pouco máis baratas de comprar por adiantado, pero as baterías de carbón só son un pouco máis. A diferenza de prezo actual entre as baterías de xel e de carbono é de aproximadamente un 10-11%. Ten en conta que o carbono dura aproximadamente un 30 % máis e podes ver por que é unha opción mellor relación calidade-prezo.