CSPower Kurşun Karbon Pil Teknolojisi ve Avantajları

CSPower Kurşun Karbon Batarya – Teknoloji, Avantajlar

Toplumun ilerlemesiyle birlikte, çeşitli sosyal ortamlarda pil enerjisi depolama gereksinimleri de artmaya devam etmektedir. Son birkaç on yılda birçok pil teknolojisi büyük ilerleme kaydetmiş ve kurşun-asit pillerin geliştirilmesi de birçok fırsat ve zorlukla karşılaşmıştır. Bu bağlamda, bilim insanları ve mühendisler, kurşun-asit pillerin negatif aktif malzemesine karbon eklemek için birlikte çalışmış ve kurşun-asit pillerin geliştirilmiş bir versiyonu olan kurşun-karbon pil ortaya çıkmıştır.

Kurşun karbon piller, karbon katot ve kurşun anot kullanan, valf kontrollü kurşun asit pillerin gelişmiş bir formudur. Karbon katottaki karbon, kapasitör veya 'süper kapasitör' işlevi görerek, pilin ilk şarj aşamasında hızlı şarj ve deşarjın yanı sıra uzun ömürlü olmasını sağlar.

Piyasanın kurşun-karbon bataryaya neden ihtiyacı var????

• * Yoğun çevrim durumunda düz plakalı VRLA kurşun asit akülerin arıza modları

En sık görülen arıza türleri şunlardır:

– Aktif malzemenin yumuşaması veya dökülmesi. Deşarj sırasında pozitif plakanın kurşun oksidi (PbO2) kurşun sülfata (PbSO4) dönüşür ve şarj sırasında tekrar kurşun okside dönüşür. Sık şarj-deşarj döngüsü, kurşun sülfatın kurşun okside kıyasla daha yüksek hacmi nedeniyle pozitif plaka malzemesinin kohezyonunu azaltacaktır.

– Pozitif plakanın ızgarasının korozyonu. Bu korozyon reaksiyonu, şarj işleminin sonunda, gerekli olan sülfürik asit varlığı nedeniyle hızlanır.

– Negatif plakanın aktif maddesinin sülfatlanması. Deşarj sırasında negatif plakanın kurşunu (Pb) da kurşun sülfata (PbSO4) dönüşür. Düşük şarj durumunda bırakıldığında, negatif plaka üzerindeki kurşun sülfat kristalleri büyür, sertleşir ve aktif maddeye yeniden dönüştürülemeyen geçirimsiz bir tabaka oluşturur. Sonuç olarak, pilin kapasitesi azalır ve sonunda pil kullanılamaz hale gelir.

• Kurşun asitli bir bataryayı şarj etmek zaman alır.

İdeal olarak, kurşun asitli bir akü 0,2C'yi geçmeyen bir hızda şarj edilmeli ve ana şarj aşaması sekiz saatlik emilim şarjı ile tamamlanmalıdır. Şarj akımını ve şarj voltajını artırmak, sıcaklık artışı ve daha yüksek şarj voltajı nedeniyle pozitif plakanın daha hızlı korozyona uğraması pahasına şarj süresini kısaltacaktır.

• * Kurşun karbon: daha iyi kısmi şarj performansı, daha uzun ömür ve daha yüksek verimlilikte derin deşarj.

Negatif plakanın aktif malzemesinin kurşun-karbon kompoziti ile değiştirilmesi, sülfatlaşmayı potansiyel olarak azaltır ve negatif plakanın yük kabulünü iyileştirir.

Kurşun Karbon Pil Teknolojisi

Kullanılan pillerin çoğu bir saat veya daha uzun sürede hızlı şarj özelliği sunmaktadır. Piller şarj halindeyken bile enerji üretebilirler, bu da şarj halindeyken bile çalışır durumda olmalarını ve kullanımlarının artmasını sağlar. Ancak kurşun-asit pillerde ortaya çıkan sorun, deşarjın çok kısa sürmesi ve tekrar şarj olmanın çok uzun sürmesidir.

Kurşun-asit bataryaların orijinal şarj seviyelerine geri dönmesinin bu kadar uzun sürmesinin nedeni, bataryanın elektrotlarında ve diğer iç bileşenlerinde biriken kurşun sülfat kalıntılarıydı. Bu durum, elektrotlardan ve diğer batarya bileşenlerinden sülfatın aralıklı olarak dengelenmesini gerektiriyordu. Bu kurşun sülfat çökelmesi her şarj ve deşarj döngüsünde gerçekleşir ve çökelme nedeniyle oluşan elektron fazlalığı, hidrojen üretimine ve dolayısıyla su kaybına neden olur. Bu sorun zamanla artar ve sülfat kalıntıları kristaller oluşturmaya başlar, bu da elektrotun şarj kabul kabiliyetini bozar.

Aynı pilin pozitif elektrodu, aynı kurşun sülfat çökeltilerine sahip olmasına rağmen iyi sonuçlar vermektedir; bu da sorunun pilin negatif elektrodunda olduğunu açıkça göstermektedir. Bu sorunu aşmak için bilim insanları ve üreticiler, pilin negatif elektroduna (katot) karbon ekleyerek sorunu çözmüşlerdir. Karbon ilavesi, pilin şarj kabulünü iyileştirerek, kurşun sülfat kalıntılarından kaynaklanan kısmi şarjı ve pilin eskimesini ortadan kaldırır. Karbon eklenmesiyle pil, daha iyi performans için özelliklerini sunan bir 'süper kapasitör' gibi davranmaya başlar.

Kurşun-karbon aküler, sık dur-kalk uygulamaları ve mikro/hafif hibrit sistemler gibi kurşun-asit akü gerektiren uygulamalar için mükemmel bir alternatiftir. Kurşun-karbon aküler diğer akü türlerine göre daha ağır olabilir, ancak maliyet açısından avantajlıdır, aşırı sıcaklıklara dayanıklıdır ve yanlarında soğutma mekanizmasına ihtiyaç duymazlar. Geleneksel kurşun-asit akülerin aksine, bu kurşun-karbon aküler sülfat çökelmesi korkusu olmadan %30 ile %70 şarj kapasitesi arasında mükemmel şekilde çalışır. Kurşun-karbon aküler çoğu işlevde kurşun-asit akülerden daha iyi performans göstermiştir, ancak süper kapasitörler gibi deşarj sırasında voltaj düşüşü yaşarlar.

İnşaat içinCSPowerHızlı Şarj Derin Döngülü Kurşun Karbon Pil

Hızlı Şarj Özellikli Derin Döngülü Kurşun Karbon Pil

• Kurşun asitli batarya ve süper kapasitörün özelliklerini birleştirin.
• Uzun ömürlü hizmet döngüsü tasarımı, mükemmel PSoC ve döngüsel performans.
• Yüksek güç, hızlı şarj ve deşarj
• Benzersiz ızgara ve kurşun yapıştırma tasarımı
• Aşırı sıcaklık toleransı
• -30°C ile 60°C arasında çalışabilir.
• Derin deşarjdan kurtarma yeteneği

Hızlı Şarj Edilebilen Derin Döngülü Kurşun Karbon Pillerin Avantajları

Her pilin kullanım amacı, uygulama alanlarına bağlı olarak değişir ve genel anlamda iyi veya kötü olarak nitelendirilemez.

Kurşun-karbon piller, pil teknolojisindeki en yeni teknoloji olmasa da, yeni pil teknolojilerinin bile sunamadığı bazı büyük avantajlar sunmaktadır. Kurşun-karbon pillerin bu avantajlarından bazıları aşağıda verilmiştir:

• Kısmi şarj durumunda çalışma sırasında daha az sülfatlaşma meydana gelir.
• Daha düşük şarj voltajı ve dolayısıyla daha yüksek verimlilik ve pozitif plakanın daha az korozyona uğraması.
• Ve genel sonuç olarak, döngü ömrü iyileştirilmiştir.

Yapılan testler, kurşun karbon pillerimizin en az sekiz yüz adet %100 deşarj döngüsüne dayanabildiğini göstermiştir.

Testler, I = 0,2C₂₀ ile günlük olarak 10,8V'a kadar deşarj edilmesi, deşarj durumunda yaklaşık iki saat bekletilmesi ve ardından I = 0,2C₂₀ ile yeniden şarj edilmesi aşamalarından oluşmaktadır.

• l ≥ 1200 döngü @ %90 Deşarj Derinliği (I = 0,2C₂₀ ile 10,8V'a kadar deşarj, yaklaşık iki saat deşarj durumunda bekleme ve ardından I = 0,2C₂₀ ile yeniden şarj)
• l ≥ 2500 döngü @ %60 DeD (I = 0,2C₂₀ ile üç saat boyunca deşarj, hemen ardından I = 0,2C₂₀ ile yeniden şarj)
• l ≥ 3700 döngü @ %40 DeD (I = 0,2C₂₀ ile iki saat boyunca deşarj, hemen ardından I = 0,2C₂₀ ile yeniden şarj)
• Kurşun-karbon pillerde şarj-deşarj özelliklerinden dolayı termal hasar etkisi minimum düzeydedir. Tek tek hücreler yanma, patlama veya aşırı ısınma risklerinden uzaktır.
• Kurşun-karbon piller, şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız sistemler için mükemmel bir uyum sağlar. Bu özellikleri, yüksek deşarj akımı kapasitesi sundukları için güneş enerjisi sistemleri için de iyi bir seçim olmalarını sağlar.

Kurşun karbon pillerVSKapalı kurşun asitli akü, jel aküler

• Kurşun karbon piller, kısmi şarj durumlarında (PSOC) daha iyi performans gösterir. Sıradan kurşun tipi piller, "tam şarj"-"tam deşarj"-tam şarj" döngüsünü sıkı bir şekilde takip ettiklerinde en iyi performansı gösterir ve daha uzun ömürlü olurlar; tam ve boş arasında herhangi bir durumda şarj edilmeye iyi yanıt vermezler. Kurşun karbon piller, daha belirsiz şarj bölgelerinde daha iyi çalışırlar.
• Kurşun-karbon piller, süperkapasitör negatif elektrotlar kullanır. Karbon piller ise standart kurşun tipi pil pozitif elektrotu ve süperkapasitör negatif elektrot kullanır. Bu süperkapasitör elektrot, karbon pillerin uzun ömürlülüğünün anahtarıdır. Standart kurşun tipi elektrot, şarj ve deşarjdan dolayı zamanla kimyasal bir reaksiyona girer. Süperkapasitör negatif elektrot, pozitif elektrottaki korozyonu azaltır ve bu da elektrotun kendisinin daha uzun ömürlü olmasına ve dolayısıyla daha uzun ömürlü pillere yol açar.
• Kurşun karbon piller daha hızlı şarj/deşarj oranlarına sahiptir. Standart kurşun tipi pillerin şarj/deşarj oranları, nominal kapasitelerinin maksimum %5-20'si arasındadır; yani pilleri 5-20 saat arasında şarj edebilir veya deşarj edebilirsiniz ve bu süre zarfında pillerde uzun vadeli herhangi bir hasara neden olmaz. Karbon kurşun pillerin teorik olarak sınırsız şarj/deşarj oranı vardır.
• Kurşun karbon piller herhangi bir bakım gerektirmez. Piller tamamen kapalıdır ve herhangi bir aktif bakım gerektirmez.
• Kurşun karbon piller, jel tipi pillerle maliyet açısından rekabet edebilir durumdadır. Jel pillerin başlangıç ​​maliyeti biraz daha düşük olsa da, karbon piller sadece biraz daha pahalıdır. Jel ve karbon piller arasındaki mevcut fiyat farkı yaklaşık %10-11'dir. Karbon pillerin yaklaşık %30 daha uzun ömürlü olduğunu da göz önünde bulundurursanız, neden daha iyi bir fiyat-performans seçeneği olduğunu anlayabilirsiniz.