Neuigkeiten – CSPower Blei-Kohle-Batterie-Technologie und Vorteile

CSPower Blei-Kohle-Batterie – Technologie, Vorteile

Mit dem Fortschritt der Gesellschaft steigen die Anforderungen an die Batterieenergiespeicherung bei verschiedenen gesellschaftlichen Anlässen weiter. In den letzten Jahrzehnten haben viele Batterietechnologien große Fortschritte gemacht, und auch die Entwicklung von Blei-Säure-Batterien war mit vielen Chancen und Herausforderungen verbunden. In diesem Zusammenhang arbeiteten Wissenschaftler und Ingenieure zusammen, um dem negativen Aktivmaterial von Blei-Säure-Batterien Kohlenstoff hinzuzufügen, und die Blei-Kohlenstoff-Batterie, eine verbesserte Version von Blei-Säure-Batterien, war geboren.

Blei-Kohle-Batterien sind eine fortschrittliche Form von ventilgeregelten Blei-Säure-Batterien, die eine Kathode aus Kohlenstoff und eine Anode aus Blei verwenden. Der Kohlenstoff auf der aus Kohlenstoff hergestellten Kathode übernimmt die Funktion eines Kondensators oder „Superkondensators“, der ein schnelles Laden und Entladen sowie eine längere Lebensdauer in der anfänglichen Ladephase der Batterie ermöglicht.

Warum der Markt Blei-Kohlenstoff-Batterien braucht???

* Fehlermodi von Flachplatten-VRLA-Blei-Säure-Batterien bei intensiver Zyklenbelastung

Die häufigsten Fehlermodi sind:

– Erweichen oder Ablösen des aktiven Materials. Beim Entladen wird das Bleioxid (PbO2) der positiven Platte in Bleisulfat (PbSO4) und beim Laden wieder in Bleioxid umgewandelt. Häufige Zyklen verringern die Kohäsion des positiven Plattenmaterials aufgrund des höheren Bleisulfatvolumens im Vergleich zu Bleioxid.

– Korrosion des Gitters der positiven Platte. Diese Korrosionsreaktion beschleunigt sich am Ende des Ladevorgangs aufgrund der notwendigen Anwesenheit von Schwefelsäure.

– Sulfatierung des aktiven Materials der negativen Platte. Bei der Entladung wird auch das Blei (Pb) der negativen Platte in Bleisulfat (PbSO4) umgewandelt. Bei niedrigem Ladezustand wachsen die Bleisulfatkristalle auf der negativen Platte, verhärten sich und bilden eine undurchdringliche Schicht, die nicht wieder in aktives Material umgewandelt werden kann. Die Folge ist eine abnehmende Kapazität, bis der Akku unbrauchbar wird.

* Das Aufladen einer Blei-Säure-Batterie dauert einige Zeit

Idealerweise sollte eine Blei-Säure-Batterie mit einer Ladegeschwindigkeit von nicht mehr als 0,2 °C aufgeladen werden, und die Hauptladephase sollte aus acht Stunden Absorptionsladung bestehen. Eine Erhöhung des Ladestroms und der Ladespannung verkürzt die Wiederaufladezeit auf Kosten einer verkürzten Lebensdauer aufgrund des Temperaturanstiegs und einer schnelleren Korrosion der positiven Platte aufgrund der höheren Ladespannung.

* Bleikohlenstoff: bessere Leistung im Teilladezustand, mehr Zyklen, lange Lebensdauer und höhere Effizienz bei tiefen Zyklen

Der Ersatz des aktiven Materials der negativen Platte durch einen Blei-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff verringert möglicherweise die Sulfatierung und verbessert die Ladungsaufnahme der negativen Platte.

Blei-Kohlenstoff-Batterietechnologie

Die meisten verwendeten Akkus bieten eine Schnellladung innerhalb einer Stunde oder länger. Während sich die Batterien im Ladezustand befinden, können sie immer noch Ausgangsenergie liefern, wodurch sie auch im Ladezustand betriebsbereit sind, was ihren Verbrauch erhöht. Das Problem bei den Blei-Säure-Batterien bestand jedoch darin, dass das Entladen nur sehr kurze Zeit und das erneute Aufladen sehr lange dauerte.

Der Grund dafür, dass Blei-Säure-Batterien so lange brauchten, bis sie ihre ursprüngliche Ladung wiedererlangten, waren die Reste von Bleisulfat, die sich auf den Elektroden der Batterie und anderen internen Komponenten absetzten. Dies erforderte einen intermittierenden Ausgleich des Sulfats aus Elektroden und anderen Batteriekomponenten. Diese Ausfällung von Bleisulfat erfolgt bei jedem Lade- und Entladezyklus und der Elektronenüberschuss aufgrund der Ausfällung führt zur Wasserstoffproduktion, was zu Wasserverlust führt. Dieses Problem nimmt mit der Zeit zu und die Sulfatreste beginnen, Kristalle zu bilden, die die Ladungsaufnahmefähigkeit der Elektrode beeinträchtigen.

Die positive Elektrode derselben Batterie liefert trotz der gleichen Bleisulfatausfällungen gute Ergebnisse, was deutlich macht, dass das Problem innerhalb der negativen Elektrode der Batterie liegt. Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftler und Hersteller dieses Problem gelöst, indem sie der negativen Elektrode (Kathode) der Batterie Kohlenstoff hinzugefügt haben. Die Zugabe von Kohlenstoff verbessert die Ladungsaufnahmefähigkeit der Batterie und eliminiert die Teilladung und Alterung der Batterie aufgrund von Bleisulfatresten. Durch die Zugabe von Kohlenstoff beginnt die Batterie, sich wie ein „Superkondensator“ zu verhalten und bietet seine Eigenschaften für eine bessere Leistung der Batterie an.

Die Blei-Kohle-Batterien sind ein perfekter Ersatz für Anwendungen, die eine Blei-Säure-Batterie erfordern, wie z. B. bei häufigen Start-Stopp-Anwendungen und Mikro-/Mild-Hybrid-Systemen. Blei-Kohlenstoff-Batterien können im Vergleich zu anderen Batterietypen schwerer sein, sind jedoch kostengünstig, resistent gegen extreme Temperaturen und erfordern keine Kühlmechanismen, die mit ihnen zusammenarbeiten. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Blei-Säure-Batterien funktionieren diese Blei-Kohle-Batterien einwandfrei zwischen 30 und 70 Prozent Ladekapazität, ohne dass Sulfatausfällungen zu befürchten sind. Blei-Kohlenstoff-Batterien haben die Blei-Säure-Batterien in den meisten Funktionen übertroffen, aber sie erleiden beim Entladen einen Spannungsabfall, wie dies bei Superkondensatoren der Fall ist.

Bau fürCSPowerSchnelllade-Tiefzyklus-Blei-Kohlenstoff-Akku

Funktionen für Schnelllade-Deep-Cycle-Blei-Kohlenstoff-Akkus

l Kombinieren Sie die Eigenschaften einer Blei-Säure-Batterie und eines Superkondensators
l Lange Lebensdauer, ausgezeichnetes PSoC und zyklische Leistung
l Hohe Leistung, schnelles Laden und Entladen
l Einzigartiges Gitter- und Bleiklebedesign
l Extreme Temperaturtoleranz
l Kann bei -30 °C bis 60 °C betrieben werden
l Fähigkeit zur Wiederherstellung nach Tiefentladung

Vorteile für schnell aufladbare Deep-Cycle-Blei-Kohlenstoff-Batterien

Jede Batterie hat je nach Verwendungszweck ihren Zweck und kann nicht pauschal als gut oder schlecht bezeichnet werden.

Eine Blei-Kohle-Batterie ist vielleicht nicht die neueste Technologie für Batterien, bietet aber einige große Vorteile, die selbst die neuesten Batterietechnologien nicht bieten können. Einige dieser Vorteile von Blei-Kohle-Batterien sind nachstehend aufgeführt:

l Weniger Sulfatierung bei Teilladungsbetrieb.
l Niedrigere Ladespannung und dadurch höherer Wirkungsgrad und weniger Korrosion der positiven Platte.
l Und das Gesamtergebnis ist eine verbesserte Lebensdauer.

Tests haben gezeigt, dass unsere Blei-Kohle-Batterien mindestens achthundert 100 % DoD-Zyklen standhalten.

Die Tests bestehen aus einer täglichen Entladung auf 10,8 V mit I = 0,2C₂₀, einer etwa zweistündigen Ruhepause im entladenen Zustand und einer anschließenden Wiederaufladung mit I = 0,2C₂₀.

l ≥ 1200 Zyklen bei 90 % DoD (Entladung auf 10,8 V mit I = 0,2 C₂₀, etwa zwei Stunden Ruhe im entladenen Zustand und anschließendes Wiederaufladen mit I = 0,2 C₂₀)
l ≥ 2500 Zyklen bei 60 % DoD (Entladung während drei Stunden mit I = 0,2C₂₀, sofort durch Wiederaufladung bei I = 0,2C₂₀)
l ≥ 3700 Zyklen bei 40 % DoD (Entladung während zwei Stunden mit I = 0,2C₂₀, sofort durch Wiederaufladung bei I = 0,2C₂₀)
l Der thermische Schadenseffekt ist bei Blei-Kohle-Batterien aufgrund ihrer Lade-Entlade-Eigenschaften minimal. Die Gefahr, dass einzelne Zellen verbrennen, explodieren oder überhitzen, ist weit entfernt.
l Blei-Kohle-Batterien eignen sich perfekt für netzgebundene und netzunabhängige Systeme. Diese Qualität macht sie zu einer guten Wahl für Solarstromsysteme, da sie eine hohe Entladestromfähigkeit bieten

Blei-Kohle-BatterienVSVersiegelte Blei-Säure-Batterie, Gel-Batterien

l Blei-Kohle-Batterien halten sich besser im Teilladezustand (PSOC). Herkömmliche Bleibatterien funktionieren am besten und halten länger, wenn sie einem strikten Schema „Vollständige Ladung“, „Vollständige Entladung“ und „Vollladung“ folgen. Sie reagieren nicht gut auf den Ladezustand zwischen voll und leer. Blei-Kohle-Batterien funktionieren in den unklareren Laderegionen besser.
l Blei-Kohlenstoff-Batterien verwenden negative Superkondensatorelektroden. Kohlenstoffbatterien verwenden eine Standard-Bleibatterie-Positivelektrode und eine Superkondensator-Minuselektrode. Diese Superkondensatorelektrode ist der Schlüssel zur Langlebigkeit der Kohlenstoffbatterien. Eine Standard-Bleielektrode unterliegt im Laufe der Zeit beim Laden und Entladen einer chemischen Reaktion. Die negative Elektrode des Superkondensators reduziert die Korrosion an der positiven Elektrode, was zu einer längeren Lebensdauer der Elektrode selbst und damit zu einer längeren Lebensdauer der Batterien führt.
l Blei-Kohle-Batterien haben schnellere Lade-/Entladeraten. Standard-Bleibatterien haben eine Lade-/Entladerate von maximal 5–20 % ihrer Nennkapazität, was bedeutet, dass Sie die Batterien zwischen 5 und 20 Stunden laden oder entladen können, ohne dass es zu langfristigen Schäden an den Geräten kommt. Carbon Lead hat eine theoretisch unbegrenzte Lade-/Entladerate.
l Blei-Kohle-Batterien erfordern keine Wartung. Die Batterien sind vollständig versiegelt und erfordern keine aktive Wartung.
l Blei-Kohle-Batterien sind kostenmäßig konkurrenzfähig zu Gel-Batterien. Gelbatterien sind im Vorabkauf immer noch etwas günstiger, Kohlebatterien hingegen nur geringfügig günstiger. Der aktuelle Preisunterschied zwischen Gel- und Carbon-Batterien beträgt etwa 10-11 %. Bedenken Sie, dass Kohlenstoff etwa 30 % länger hält, und Sie werden sehen, warum es sich um eine preisgünstigere Option handelt.