CSPower Lead Carbon Batteriteknologi och fördelar

CSPower blybatteri med kolfiber – Teknik, fördelar

Med samhällets framsteg fortsätter kraven på batterilagring vid olika sociala tillfällen att öka. Under de senaste decennierna har många batteriteknologier gjort stora framsteg, och utvecklingen av blybatterier har också stött på många möjligheter och utmaningar. I detta sammanhang har forskare och ingenjörer arbetat tillsammans för att lägga till kol till det negativa aktiva materialet i blybatterier, och bly-kolbatteriet, en uppgraderad version av blybatterier, föddes.

Blykolbatterier är en avancerad form av ventilreglerade blybatterier som använder en katod av kol och en anod av bly. Kolet på den koltillverkade katoden fungerar som en kondensator eller "superkondensator" som möjliggör snabb laddning och urladdning tillsammans med en förlängd livslängd i batteriets initiala laddningsfas.

Varför marknaden behöver bly-kolbatteri???

• * Fellägen för platta VRLA-blybatterier vid intensiv cykling

De vanligaste fellägena är:

– Mjukgöring eller avgivning av det aktiva materialet. Under urladdning omvandlas blyoxiden (PbO2) i den positiva plattan till blysulfat (PbSO4) och tillbaka till blyoxid under laddning. Frekvent cykling minskar kohesionen hos det positiva plattmaterialet på grund av den högre volymen blysulfat jämfört med blyoxid.

– Korrosion av den positiva plattans galler. Denna korrosionsreaktion accelererar i slutet av laddningsprocessen på grund av den nödvändiga närvaron av svavelsyra.

– Sulfatering av det aktiva materialet i den negativa plattan. Under urladdning omvandlas även blyet (Pb) i den negativa plattan till blysulfat (PbSO4). När det lämnas i låg laddning växer och hårdnar blysulfatkristallerna på den negativa plattan och bildar ett ogenomträngligt lager som inte kan återomvandlas till aktivt material. Resultatet är minskad kapacitet tills batteriet blir oanvändbart.

• * Det tar tid att ladda ett blybatteri

Helst bör ett blybatteri laddas med en hastighet som inte överstiger 0,2°C, och bulkladdningsfasen bör ske med åtta timmars absorptionsladdning. Ökad laddningsström och laddningsspänning förkortar laddningstiden på bekostnad av minskad livslängd på grund av temperaturökning och snabbare korrosion av den positiva plattan på grund av den högre laddningsspänningen.

• * Blykol: bättre prestanda vid partiell laddning, fler cykler, längre livslängd och högre effektivitet vid djup cykling

Att ersätta det aktiva materialet i den negativa plattan med en blykolkomposit minskar potentiellt sulfatering och förbättrar laddningsacceptansen hos den negativa plattan.

Bly-kolbatteriteknik

De flesta batterier som används erbjuder snabbladdning inom en timme eller mer. Även om batterierna är laddade kan de fortfarande leverera uteffekt, vilket gör att de är funktionsdugliga även under laddningstillstånd, vilket ökar deras förbrukning. Problemet med blybatterier var dock att det tog väldigt kort tid att ladda ur och väldigt lång tid att ladda upp igen.

Anledningen till att blybatterier tog så lång tid på sig att återfå sin ursprungliga återladdning var rester av blysulfat som utfälldes på batteriets elektroder och andra interna komponenter. Detta krävde en intermittent utjämning av sulfat från elektroder och andra batterikomponenter. Denna utfällning av blysulfat sker vid varje laddnings- och urladdningscykel och överskottet av elektroner på grund av utfällning orsakar väteproduktion vilket resulterar i vattenförlust. Detta problem ökar med tiden och sulfatrester börjar bilda kristaller som förstör elektrodens laddningsacceptansförmåga.

Den positiva elektroden i samma batteri ger goda resultat trots att samma blysulfatutfällningar förekommer, vilket tydligt visar att problemet ligger i batteriets negativa elektrod. För att lösa detta problem har forskare och tillverkare löst problemet genom att tillsätta kol till batteriets negativa elektrod (katod). Tillsatsen av kol förbättrar batteriets laddningsacceptans, vilket eliminerar partiell laddning och åldring av batteriet på grund av blysulfatrester. Genom att tillsätta kol börjar batteriet bete sig som en "superkondensator" som erbjuder sina egenskaper för bättre prestanda.

Bly-kolbatterier är en perfekt ersättning för tillämpningar som involverar blybatterier, som t.ex. i tillämpningar med frekvent start och stopp och mikro-/mildhybridsystem. Bly-kolbatterier kan vara tyngre jämfört med andra typer av batterier, men de är kostnadseffektiva, motståndskraftiga mot extrema temperaturer och kräver inga kylmekanismer för att fungera tillsammans med dem. Till skillnad från traditionella bly-kolbatterier fungerar dessa bly-kolbatterier perfekt mellan 30 och 70 procents laddningskapacitet utan rädsla för sulfatutfällningar. Bly-kolbatterier har överträffat blybatterier i de flesta funktioner, men de drabbas av ett spänningsfall vid urladdning, precis som en superkondensator.

Byggnation förCSPowerSnabbladdande djupcykel-bly-kolbatteri

Funktioner för snabbladdningsbart djupcykelbly-kolbatteri

• l Kombinera egenskaperna hos blybatteri och superkondensator
• l Lång livscykelsdesign, utmärkt PSoC och cyklisk prestanda
• l Hög effekt, snabb laddning och urladdning
• l Unik design för rutnät och blyklistring
• l Extrem temperaturtolerans
• l Kan arbeta vid -30°C–60°C
• l Djupurladdningsåterställningskapacitet

Fördelar med snabbladdningsbart djupcykelbly-kolbatteri

Varje batteri har sin avsedda användning beroende på dess applikationer och kan inte generellt betecknas som bra eller dåligt.

Ett bly-kolbatteri kanske inte är den senaste batteritekniken, men det erbjuder några fantastiska fördelar som inte ens den senaste batteritekniken kan erbjuda. Några av fördelarna med bly-kolbatterier ges nedan:

• l Mindre sulfatering vid drift med delvis laddningstillstånd.
• l Lägre laddningsspänning och därmed högre effektivitet och mindre korrosion av den positiva plattan.
• Och det övergripande resultatet är förbättrad livslängd.

Tester har visat att våra blykolbatterier klarar minst åttahundra 100 % DoD-cykler.

Testerna består av en daglig urladdning till 10,8V med I = 0,2C₂₀, cirka två timmars vila i urladdat tillstånd och sedan en uppladdning med I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 cykler @ 90% DoD (urladdning till 10,8V med I = 0,2C₂₀, genom cirka två timmars vila i urladdat tillstånd, och sedan en laddning med I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 cykler @ 60% DoD (urladdning under tre timmar med I = 0,2C₂₀, omedelbart genom laddning vid I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 cykler @ 40% DoD (urladdning under två timmar med I = 0,2C₂₀, omedelbart genom laddning vid I = 0,2C₂₀)
• l Den termiska skadan är minimal i bly-kolbatterier på grund av deras laddnings- och urladdningsegenskaper. Enskilda celler är långt ifrån risken att bränna, explodera eller överhettas.
• l Bly-kolbatterier passar perfekt för både elnätssystem och system utanför elnätet. Denna egenskap gör dem till ett bra val för solcellssystem eftersom de erbjuder hög urladdningsströmskapacitet.

Bly-kolbatterierVSFörseglat blybatteri, gelbatterier

• l Blykolbatterier fungerar bättre i partiella laddningstillstånd (PSOC). Vanliga blybatterier fungerar bäst och håller längre om de följer en strikt regim med "full laddning", "full urladdning" och full laddning; de svarar inte bra på laddning i något tillstånd mellan fullt och tomt. Blykolbatterier fungerar bättre i de mer tvetydiga laddningsområdena.
• l Bly-kolbatterier använder negativa superkondensatorelektroder. Kolbatterier använder en positiv elektrod av standard blytyp och en negativ elektrod av superkondensator. Denna superkondensatorelektrod är nyckeln till kolbatteriernas långa livslängd. En standard blytyp genomgår en kemisk reaktion över tid vid laddning och urladdning. Den negativa superkondensatorelektroden minskar korrosionen på den positiva elektroden och det leder till längre livslängd för själva elektroden, vilket i sin tur leder till batterier med längre livslängd.
• l Blykolbatterier har snabbare laddnings-/urladdningshastigheter. Standardbatterier av blytyp har mellan maximalt 5–20 % av sin nominella kapacitet, vilket innebär att du kan ladda eller urladda batterierna mellan 5–20 timmar utan att orsaka långvariga skador på enheterna. Kolbly har en teoretisk obegränsad laddnings-/urladdningshastighet.
• Blykolbatterier kräver inget underhåll. Batterierna är helt förseglade och kräver inget aktivt underhåll.
• l Blykolbatterier är kostnadseffektiva jämfört med gelbatterier. Gelbatterier är fortfarande något billigare att köpa i förskott, men kolbatterier kostar bara något mer. Den nuvarande prisskillnaden mellan gel- och kolbatterier är ungefär 10–11 %. Tänk på att kolbatterier håller cirka 30 % längre, så förstår du varför det är ett mer prisvärt alternativ.