CSPowerin lyijyhiiliakkuteknologia ja edut

CSPowerin lyijyhiiliakku – teknologia, edut

Yhteiskunnan kehittyessä akkujen energian varastointivaatimukset erilaisissa sosiaalisissa tilaisuuksissa kasvavat jatkuvasti. Viime vuosikymmeninä monet akkuteknologiat ovat edistyneet huomattavasti, ja lyijyakkujen kehitys on myös kohdannut monia mahdollisuuksia ja haasteita. Tässä yhteydessä tiedemiehet ja insinöörit työskentelivät yhdessä lisätäkseen hiiltä lyijyakkujen negatiiviseen aktiiviseen materiaaliin, ja lyijyakkujen päivitetty versio, lyijyhiilikakku,, syntyi.

Lyijyhiilikakut ovat edistyneempi venttiilisäädeltyjen lyijyakkujen muoto, joissa käytetään hiilestä valmistettua katodia ja lyijystä valmistettua anodia. Hiilestä valmistetussa katodissa oleva hiili toimii kondensaattorina eli "superkondensaattorina", joka mahdollistaa nopean latauksen ja purkauksen sekä pidentää akun käyttöikää alkulatauksen vaiheessa.

Miksi markkinat tarvitsevat lyijyhiiliakkuja???

• * Litteiden VRLA-lyijyakkujen vikaantumistilat intensiivisen syklin aikana

Yleisimmät vikaantumismuodot ovat:

– Aktiivisen materiaalin pehmeneminen tai irtoaminen. Purkauksen aikana positiivisen levyn lyijyoksidi (PbO2) muuttuu lyijysulfaatiksi (PbSO4) ja takaisin lyijyoksidiksi latauksen aikana. Usein toistuva sykli/sykli heikentää positiivisen levyn materiaalin koheesiota, koska lyijysulfaatin määrä on suurempi kuin lyijyoksidin.

– Positiivisen levyn verkon korroosio. Tämä korroosioreaktio kiihtyy latausprosessin lopussa rikkihapon välttämättömän läsnäolon vuoksi.

– Negatiivisen levyn aktiivisen materiaalin sulfaatio. Purkauksen aikana negatiivisen levyn lyijy (Pb) muuttuu myös lyijysulfaatiksi (PbSO4). Kun akku on alhaisessa varaustilassa, negatiivisen levyn lyijysulfaattikiteet kasvavat ja kovettuvat muodostaen läpäisemättömän kerroksen, jota ei voida muuntaa takaisin aktiiviseksi materiaaliksi. Seurauksena on kapasiteetin heikkeneminen, kunnes akusta tulee käyttökelvoton.

• * Lyijyakun lataaminen vie aikaa

Ihannetapauksessa lyijyakkua tulisi ladata enintään 0,2 °C:n nopeudella, ja kokonaislatausvaiheen tulisi kestää kahdeksan tuntia absorptiolatausta. Latausvirran ja -jännitteen nostaminen lyhentää latausaikaa ja samalla lyhentää käyttöikää lämpötilan nousun ja positiivisen levyn nopeamman korroosion kustannuksella korkeamman latausjännitteen vuoksi.

• * Lyijyhiili: parempi osittainen lataustilan suorituskyky, enemmän syklejä pidempi käyttöikä ja tehokkaampi syväpurkaus

Negatiivisen levyn aktiivisen materiaalin korvaaminen lyijy-hiilikomposiitilla voi vähentää sulfaatiota ja parantaa negatiivisen levyn varauksen vastaanottokykyä.

Lyijyhiiliakkuteknologia

Useimmat käytetyt akut latautuvat nopeasti tunnissa tai kauemmin. Vaikka akut ovat latautumistilassa, ne voivat silti tuottaa energiaa, mikä tekee niistä käyttökelpoisia jopa latauksen aikana, mikä lisää niiden kulutusta. Lyijyakuissa ilmeni kuitenkin ongelma, että niiden purkautuminen kesti hyvin lyhyen ajan ja uudelleenlatautuminen hyvin kauan.

Syy siihen, miksi lyijyakkujen alkuperäinen latautumisaika oli niin pitkä, olivat akun elektrodeille ja muille sisäisille komponenteille saostuneet lyijysulfaatin jäänteet. Tämä edellytti sulfaatin ajoittaista tasaamista elektrodeista ja muista akun osista. Lyijysulfaatin saostuminen tapahtuu jokaisen lataus- ja purkaussyklin yhteydessä, ja saostumisen aiheuttama elektronien ylimäärä aiheuttaa vedyn tuotantoa, mikä johtaa veden menetykseen. Tämä ongelma pahenee ajan myötä, ja sulfaatin jäänteet alkavat muodostaa kiteitä, jotka heikentävät elektrodin varauksen vastaanottokykyä.

Saman akun positiivinen elektrodi tuottaa hyviä tuloksia, vaikka siinä onkin samoja lyijysulfaattisaostumia, mikä tekee selväksi, että ongelma on akun negatiivisessa elektrodissa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tiedemiehet ja valmistajat ovat ratkaisseet sen lisäämällä hiiltä akun negatiiviseen elektrodiin (katodiin). Hiilen lisääminen parantaa akun varauksen vastaanottokykyä poistaen lyijysulfaattijäämien aiheuttaman vajaalatauksen ja akun vanhenemisen. Hiilen lisäämisen myötä akku alkaa toimia "superkondensaattorina", mikä tarjoaa ominaisuuksiaan akun paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Lyijyhiilikakut ovat täydellinen vaihtoehto sovelluksille, joissa käytetään lyijyakkuja, kuten usein käynnistys-pysäytys-sovelluksissa ja mikro-/kevythybridijärjestelmissä. Lyijyhiilikakut voivat olla painavampia verrattuna muuntyyppisiin akkuihin, mutta ne ovat kustannustehokkaita, kestävät äärimmäisiä lämpötiloja eivätkä vaadi jäähdytysmekanismeja toimiakseen rinnallaan. Toisin kuin perinteiset lyijyakut, nämä lyijyhiilikakut toimivat täydellisesti 30–70 prosentin latauskapasiteetilla ilman sulfaatin saostumisen pelkoa. Lyijyhiilikakut ovat suoriutuneet useimmissa toiminnoissa lyijyakkuja paremmin, mutta ne kärsivät jännitehäviöstä purkautuessaan, kuten superkondensaattorit.

RakentaminenCSPowerPikalataus syväpurkaus lyijy-hiilikakku

Ominaisuudet pikalataukseen tarkoitetulle syväpurkauslyijyhiilikakulle

• Yhdistä lyijyakun ja superkondensaattorin ominaisuudet
• Pitkän elinkaaren palvelusuunnittelu, erinomainen PSoC ja syklinen suorituskyky
• l Suuri teho, nopea lataus ja purkaus
• Ainutlaatuinen ruudukko- ja lyijyliimaussuunnittelu
• Äärimmäisten lämpötilojen sietokyky
• l Toimii -30°C - +60°C lämpötilassa
• l Syväpurkauksen talteenottokyky

Edut pikalataukselle syväpurkaukselle lyijyhiiliakulle

Jokaisella akulla on oma käyttötarkoituksensa, eikä sitä voida yleisesti ottaen luokitella hyväksi tai huonoksi.

Lyijy-hiilikakku ei ehkä ole uusinta akkuteknologiaa, mutta se tarjoaa joitakin erinomaisia ​​etuja, joita edes viimeisimmät akkuteknologiat eivät pysty tarjoamaan. Joitakin näistä lyijy-hiilikakkujen eduista on lueteltu alla:

• Vähemmän sulfatoitumista osittaisen varaustilan käytössä.
• Alhaisempi latausjännite ja siten parempi hyötysuhde ja vähemmän positiivisen levyn korroosiota.
• Ja kokonaistuloksena on parantunut syklin käyttöikä.

Testit ovat osoittaneet, että lyijyhiilikakkumme kestävät vähintään kahdeksansataa 100 %:n DoD-sykliä.

Testit koostuvat päivittäisestä purkauksesta 10,8 V:iin I = 0,2C₂₀:n jännitteellä, noin kahden tunnin lepoajasta purkautuneessa tilassa ja sen jälkeen latauksesta I = 0,2C₂₀:n jännitteellä.

• l ≥ 1200 sykliä @ 90 % DoD (purkaus 10,8 V:iin I = 0,2C₂₀, noin kahden tunnin lepo purkautuneessa tilassa ja sitten lataus I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 sykliä @ 60 % DoD (purkaus kolmen tunnin aikana I = 0,2C₂₀, välittömästi latauksen jälkeen I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 sykliä @ 40 % DoD (purkaus kahden tunnin aikana I = 0,2C₂₀, välittömästi latauksen jälkeen I = 0,2C₂₀)
• l Lyijy-hiiliakkujen lämpövauriot ovat minimaaliset niiden lataus- ja purkausominaisuuksien vuoksi. Yksittäiset kennot ovat kaukana palamis-, räjähdys- tai ylikuumenemisvaarasta.
• Lyijy-hiiliakut sopivat täydellisesti sekä verkkoon kytkettäviin että itsenäisiin järjestelmiin. Tämä ominaisuus tekee niistä hyvän valinnan aurinkosähköjärjestelmiin, koska ne tarjoavat suuren purkausvirran.

LyijyhiiliakutVSSuljetut lyijyakut, geeliakut

• Lyijyhiilikakut kestävät paremmin osittaista latausta (PSOC). Tavalliset lyijyakut toimivat parhaiten ja kestävät pidempään, jos ne noudattavat tiukkaa "täysi lataus"-"täysi purkaus"-täysi lataus -järjestelmää; ne eivät reagoi hyvin lataamiseen missään täyden ja tyhjän latauksen välisessä tilassa. Lyijyhiilikakut toimivat paremmin epäselvämmillä latausalueilla.
• Lyijy-hiilikakuissa käytetään superkondensaattorin negatiivisia elektrodeja. Hiilikakuissa käytetään standardin lyijytyyppisen akun positiivista elektrodia ja superkondensaattorin negatiivista elektrodia. Tämä superkondensaattorielektrodi on avain hiiliakkujen pitkäikäisyyteen. Standardi lyijytyyppinen elektrodi käy läpi kemiallisen reaktion ajan myötä latauksen ja purkauksen aikana. Superkondensaattorin negatiivinen elektrodi vähentää positiivisen elektrodin korroosiota, mikä pidentää itse elektrodin käyttöikää ja siten pidentää akkujen käyttöikää.
• Lyijy-hiilikakuilla on nopeammat lataus-/purkausnopeudet. Tavallisilla lyijyakuilla on enintään 5–20 % nimelliskapasiteetistaan ​​lataus-/purkausnopeus, mikä tarkoittaa, että voit ladata tai purkaa akkuja 5–20 tuntia aiheuttamatta pitkäaikaisia ​​vaurioita yksiköille. Lyijy-hiilikakuilla on teoreettinen rajaton lataus-/purkausnopeus.
• Lyijyhiilikakut eivät vaadi huoltoa. Akut ovat täysin suljettuja eivätkä vaadi aktiivista huoltoa.
• Lyijy-hiilikakut ovat kustannustehokkaita geelityyppisten akkujen kanssa. Geeliakut ovat edelleen hieman halvempia ostaa kerralla, mutta hiiliakut ovat vain hieman kalliimpia. Geeli- ja hiiliakkujen nykyinen hintaero on noin 10–11 %. Kun ottaa huomioon, että hiili kestää noin 30 % pidempään, ymmärrät, miksi se on hintansa arvoinen vaihtoehto.