CSPower коргошун көмүртектүү батареясынын технологиясы жана артыкчылыгы

CSPower коргошун көмүртектүү батареясы – технология, артыкчылыктары

Коомдун өнүгүшү менен ар кандай коомдук иш-чараларда батареянын энергиясын сактоого болгон талаптар өсүүдө. Акыркы бир нече он жылдыкта көптөгөн батарея технологиялары чоң ийгиликтерге жетишти жана коргошун-кислота батареяларын иштеп чыгуу да көптөгөн мүмкүнчүлүктөргө жана кыйынчылыктарга туш болду. Бул контекстте окумуштуулар жана инженерлер коргошун-кислота батареяларынын терс активдүү материалына көмүртек кошуу үчүн биргелешип иштешти жана коргошун-кислота батареяларынын жаңыртылган версиясы болгон коргошун-көмүртек батареясы пайда болду.

Коргошун-көмүртектүү батареялар – бул көмүртектен турган катодду жана коргошундан турган анодду колдонгон клапан менен жөнгө салынуучу коргошун-кислоталуу батареялардын өнүккөн түрү. Көмүртектен жасалган катоддогу көмүртек конденсатордун же "суперконденсатордун" функциясын аткарат, ал батареянын баштапкы заряддоо этабында узак иштөө менен бирге тез заряддоого жана разряддоого мүмкүндүк берет.

Эмне үчүн рынокко коргошун-көмүртек батареясы керек???

• * Интенсивдүү цикл учурунда жалпак пластинкалуу VRLA коргошун-кислоталуу батареяларынын иштебей калуу режимдери

Эң көп кездешкен бузулуу режимдери:

– Активдүү материалдын жумшарышы же төгүлүшү. Разряд учурунда оң пластинанын коргошун кычкылы (PbO2) коргошун сульфатына (PbSO4) айланат жана заряддоо учурунда кайра коргошун кычкылына айланат. Тез-тез циклдөө коргошун сульфатынын көлөмү коргошун кычкылына салыштырмалуу көбүрөөк болгондуктан, оң пластина материалынын биригүүсүн азайтат.

– Оң пластинанын торчосунун коррозиясы. Бул коррозия реакциясы заряддоо процессинин аягында күкүрт кислотасынын зарыл болушунан улам тездейт.

– Терс пластинанын активдүү материалынын сульфатталышы. Разряд учурунда терс пластинанын коргошуну (Pb) да коргошун сульфатына (PbSO4) айланат. Заряддын аз абалында калганда, терс пластинадагы коргошун сульфатынын кристаллдары өсүп, катууланып, кайра активдүү материалга айландырылбай турган өткөрбөөчү катмарды пайда кылат. Натыйжада, батареянын кубаттуулугу азаят, бирок ал жараксыз болуп калат.

• * Коргошун-кислоталуу батареяны кайра заряддоо үчүн убакыт талап кылынат

Идеалында, коргошун-кислоталуу аккумулятор 0,2°C ашпаган ылдамдыкта заряддалышы керек, ал эми жалпы заряд фазасы сегиз сааттык абсорбциялык зарядга барабар болушу керек. Заряддоо тогунун жана заряддоо чыңалуунун жогорулашы температуранын жогорулашынан улам иштөө мөөнөтүн кыскартуу жана заряддоо чыңалуусу жогору болгондуктан оң пластинанын тезирээк дат басуусунун эсебинен заряддоо убактысын кыскартат.

• * Коргошун көмүртек: жарым-жартылай заряддоо абалында жакшыраак иштөө, көбүрөөк циклдер, узак иштөө мөөнөтү жана терең циклдин жогорку натыйжалуулугу

Терс пластинанын активдүү материалын коргошун-көмүртек композити менен алмаштыруу сульфацияны азайтып, терс пластинанын зарядды кабыл алуусун жакшыртат.

Коргошун-көмүртектүү батарея технологиясы

Колдонулган батареялардын көпчүлүгү бир сааттын ичинде же андан көп убакыттын ичинде тез кубаттоону камсыз кылат. Батареялар заряддалган абалда болсо да, алар дагы эле чыгуучу энергияны бере алышат, бул аларды заряддалган абалда да иштөөгө мүмкүндүк берет жана алардын колдонулушун көбөйтөт. Бирок, коргошун-кислоталуу батареяларда пайда болгон көйгөй, алардын заряды өтө аз убакытты талап кылган жана кайра заряддалышы өтө көп убакытты алган.

Коргошун-кислоталуу батареялардын баштапкы зарядын кайтарып алуу үчүн көп убакыт талап кылынганынын себеби, батареянын электроддоруна жана башка ички компоненттерине чөккөн коргошун сульфатынын калдыктары болгон. Бул электроддордон жана батареянын башка компоненттеринен сульфатты үзгүлтүктүү теңдөөнү талап кылган. Коргошун сульфатынын мындай чөкмөсү ар бир заряддоо жана разряддоо цикли менен болот жана жаан-чачынга байланыштуу электрондордун ашыкча болушу суутектин өндүрүлүшүнө алып келип, суунун жоголушуна алып келет. Бул көйгөй убакыттын өтүшү менен күчөйт жана сульфаттын калдыктары кристаллдарды пайда кыла баштайт, бул электроддун зарядды кабыл алуу жөндөмүн бузат.

Ошол эле батареянын оң электроду бирдей коргошун сульфатынын чөкмөлөрүнө карабастан жакшы натыйжаларды берет, бул көйгөй батареянын терс электродунун ичинде экенин айкын көрсөтөт. Бул көйгөйдү чечүү үчүн окумуштуулар жана өндүрүүчүлөр батареянын терс электродуна (катодуна) көмүртек кошуу менен бул көйгөйдү чечишти. Көмүртекти кошуу батареянын зарядын кабыл алууну жакшыртат, коргошун сульфатынын калдыктарынан улам батареянын жарым-жартылай заряддалышын жана эскирүүсүн жок кылат. Көмүртекти кошуу менен, батарея батареянын жакшыраак иштеши үчүн өзүнүн касиеттерин сунуштаган "суперконденсатор" катары иштей баштайт.

Коргошун-көмүртектүү батареялар коргошун-кислоталуу батареяны камтыган колдонмолор үчүн эң сонун алмаштыруучу болуп саналат, мисалы, тез-тез иштетүү-токтотуу колдонмолору жана микро/жумшак гибриддик системалар. Коргошун-көмүртектүү батареялар башка типтеги батареяларга салыштырмалуу оор болушу мүмкүн, бирок алар үнөмдүү, экстремалдык температурага туруктуу жана алар менен бирге иштөө үчүн муздатуу механизмдерин талап кылбайт. Салттуу коргошун-кислоталуу батареялардан айырмаланып, бул коргошун-көмүртектүү батареялар сульфат чөкмөлөрүнөн коркпостон 30 пайыздан 70 пайызга чейинки кубаттоо кубаттуулугунда кемчиликсиз иштейт. Коргошун-көмүртектүү батареялар көпчүлүк функциялары боюнча коргошун-кислоталуу батареялардан ашып түштү, бирок алар суперконденсатор сыяктуу разрядда чыңалуунун төмөндөшүнө дуушар болушат.

Курулуш үчүнCSPowerТез заряддалган терең циклдүү коргошун көмүртек батареясы

Тез заряддалган терең циклдеги коргошун көмүртек батареясынын өзгөчөлүктөрү

• л Коргошун-кислоталуу батареянын жана супер конденсатордун мүнөздөмөлөрүн айкалыштырыңыз
• l Узак мөөнөттүү кызмат көрсөтүү дизайны, мыкты PSoC жана циклдик аткаруу
• l Жогорку кубаттуулук, тез кубаттоо жана разряддоо
• l Уникалдуу торчо жана коргошун чаптоо дизайны
• l Температуранын өтө жогору болушуна чыдамдуулук
• -30°C -60°C температурада иштей алат
• л Терең разрядды калыбына келтирүү мүмкүнчүлүгү

Тез заряддалган терең циклдүү коргошун көмүртек батареясынын артыкчылыктары

Ар бир батареянын колдонулушуна жараша өзүнүн белгилүү бир максаты бар жана аны жалпысынан жакшы же жаман деп атоого болбойт.

Коргошун-көмүртектүү батарея батареялар үчүн эң акыркы технология болбошу мүмкүн, бирок ал жаңы батарея технологиялары да бере албаган бир катар сонун артыкчылыктарды сунуштайт. Коргошун-көмүртектүү батареялардын бул артыкчылыктарынын айрымдары төмөндө келтирилген:

• l Жарым-жартылай заряд абалында иштегенде сульфациянын азайышы.
• l Заряддын чыңалуусу төмөн, ошондуктан натыйжалуулугу жогору жана оң пластинанын коррозиясы азыраак.
• Ал эми жалпы натыйжа циклдин иштөө мөөнөтүн жакшыртат.

Сыноолор көрсөткөндөй, биздин коргошун-көмүртектүү батареялар кеминде сегиз жүз 100% Коргоо министрлигинин циклдерине туруштук бере алат.

Сыноолорго I = 0,2C₂₀ абалында күн сайын 10,8 В чейин разряддоо, разряддалган абалда болжол менен эки саат эс алуу жана андан кийин I = 0,2C₂₀ менен кайра заряддоо кирет.

• l ≥ 1200 цикл @ 90% DoD (I = 0,2C₂₀ менен 10,8V чейин разряддоо, разряддалган абалда болжол менен эки саат эс алуу жана андан кийин I = 0,2C₂₀ менен кайра заряддоо)
• l ≥ 2500 цикл @ 60% DoD (I = 0,2C₂₀ менен үч сааттын ичинде разряддалат, I = 0,2C₂₀ болгондо дароо кайра заряддоо менен)
• l ≥ 3700 цикл @ 40% DoD (I = 0,2C₂₀ менен эки сааттын ичинде разряддалат, I = 0,2C₂₀ болгондо дароо кайра заряддоо менен)
• l Коргошун-көмүртектүү батареялардын заряддоо-разряддоо касиеттеринен улам жылуулук зыянынын таасири минималдуу. Жеке элементтер күйүү, жарылуу же ысып кетүү коркунучунан алыс.
• Коргошун-көмүртектүү батареялар электр тармагындагы жана электр тармагынан тышкары системалар үчүн эң сонун дал келет. Бул сапат аларды күн энергиясы системалары үчүн жакшы тандоо кылат, анткени алар жогорку разряддык ток мүмкүнчүлүгүн сунуштайт.

Коргошун көмүртектүү батареяларVSГерметикалык коргошун-кислоталуу аккумулятор, гель аккумуляторлору

• Коргошун көмүртектүү батареялар жарым-жартылай заряд абалында (PSOC) жакшыраак иштейт. Кадимки коргошун тибиндеги батареялар катуу "толук заряддоо" - "толук разряддоо" - толук заряддоо режимин сактаса, эң жакшы иштейт жана узакка чыдайт; алар толук жана бош ортосундагы ар кандай абалда заряддоого жакшы жооп бербейт. Коргошун көмүртектүү батареялар түшүнүксүз заряддоо аймактарында иштөөгө көбүрөөк ыңгайлуу.
• Коргошун-көмүртектүү батареялар суперконденсатордук терс электроддорду колдонот. Көмүртектүү батареялар стандарттуу коргошун тибиндеги батареянын оң электродун жана суперконденсатордук терс электродду колдонот. Бул суперконденсатордук электрод көмүртектүү батареялардын узак иштөөсүнүн ачкычы болуп саналат. Стандарттуу коргошун тибиндеги электрод заряддоо жана разряддоодон улам убакыттын өтүшү менен химиялык реакцияга кирет. Суперконденсатордук терс электрод оң электроддогу коррозияны азайтат жана бул электроддун өзүнүн узак иштөө мөөнөтүнө алып келет, бул андан кийин батареялардын узак иштөөсүнө алып келет.
• Коргошун-көмүртектүү батареялардын заряддоо/разряддоо ылдамдыгы тезирээк. Стандарттуу коргошун тибиндеги батареялардын заряддоо/разряддоо ылдамдыгы номиналдык кубаттуулугунун эң көп дегенде 5-20% түзөт, демек, сиз батареяларды 5-20 сааттын ичинде түзмөктөргө узак мөөнөттүү зыян келтирбестен заряддай аласыз. Carbon Lead теориялык жактан чексиз заряддоо/разряддоо ылдамдыгына ээ.
• l Коргошун-көмүртектүү батареялар эч кандай тейлөөнү талап кылбайт. Батареялар толугу менен герметикалык жана эч кандай активдүү тейлөөнү талап кылбайт.
• Коргошун-көмүртектүү батареялар гель тибиндеги батареялар менен атаандаштыкка жөндөмдүү. Гель батареяларын алдын ала сатып алуу бир аз арзаныраак, бирок көмүртектүү батареялар бир аз гана кымбатыраак. Гель жана көмүртектүү батареялардын учурдагы баа айырмасы болжол менен 10-11% түзөт. Көмүртек болжол менен 30% көбүрөөк кызмат кылаарын эске алыңыз, ошондо бул эмне үчүн акчага татыктуу вариант экенин түшүнөсүз.