Nieuws - CSPower loodkoolstofbatterijtechnologie en voordeel

CSPower loodkoolstofbatterij – technologie, voordelen

Met de vooruitgang van de samenleving blijven de vereisten voor batterij-energieopslag bij verschillende sociale gelegenheden toenemen. In de afgelopen decennia hebben veel batterijtechnologieën grote vooruitgang geboekt, en de ontwikkeling van loodzuurbatterijen heeft ook veel kansen en uitdagingen gekend. In deze context werkten wetenschappers en ingenieurs samen om koolstof toe te voegen aan het negatief actieve materiaal van loodzuurbatterijen, en de loodkoolstofbatterij, een verbeterde versie van loodzuurbatterijen, werd geboren.

Loodkoolstofbatterijen zijn een geavanceerde vorm van klepgeregelde loodzuurbatterijen die gebruik maken van een kathode die bestaat uit koolstof en een anode die bestaat uit lood. De koolstof op de van koolstof gemaakte kathode vervult de functie van een condensator of een 'supercondensator' die snel opladen en ontladen mogelijk maakt, samen met een langere levensduur in de initiële oplaadfase van de batterij.

Waarom de markt een loodkoolstofbatterij nodig heeft???

* Faalmodi van VRLA-loodzuuraccu's met vlakke plaat bij intensief fietsen

De meest voorkomende faalmodi zijn:

– Verzachting of verlies van het actieve materiaal. Tijdens het ontladen wordt het loodoxide (PbO2) van de positieve plaat omgezet in loodsulfaat (PbSO4), en tijdens het opladen weer in loodoxide. Frequent fietsen zal de cohesie van het positieve plaatmateriaal verminderen vanwege het grotere volume loodsulfaat vergeleken met loodoxide.

– Corrosie van het rooster van de positieve plaat. Deze corrosiereactie versnelt aan het einde van het laadproces door de noodzakelijke aanwezigheid van zwavelzuur.

– Sulfatie van het actieve materiaal van de negatieve plaat. Tijdens het ontladen wordt ook het lood (Pb) van de negatieve plaat omgezet in loodsulfaat (PbSO4). Wanneer ze in een lage ladingstoestand blijven, groeien en harden de loodsulfaatkristallen op de negatieve plaat uit en vormen ze een ondoordringbare laag die niet opnieuw kan worden omgezet in actief materiaal. Het resultaat is een afnemende capaciteit, totdat de batterij onbruikbaar wordt.

* Het kost tijd om een loodzuuraccu op te laden

Idealiter zou een loodzuuraccu moeten worden opgeladen met een snelheid die niet hoger is dan 0,2 C, en zou de bulklaadfase acht uur absorptielading moeten duren. Het verhogen van de laadstroom en laadspanning zal de oplaadtijd verkorten, ten koste van een kortere levensduur als gevolg van temperatuurstijging en snellere corrosie van de positieve plaat als gevolg van de hogere laadspanning.

* Loodkoolstof: betere prestaties bij gedeeltelijke laadtoestand, meer cycli, lange levensduur en hogere efficiëntie in de diepe cyclus

Het vervangen van het actieve materiaal van de negatieve plaat door een lood-koolstofcomposiet vermindert potentieel de sulfatering en verbetert de ladingsacceptatie van de negatieve plaat.

Loodkoolstofbatterijtechnologie

De meeste gebruikte batterijen kunnen snel worden opgeladen binnen een uur of langer. Terwijl de batterijen zich in de oplaadtoestand bevinden, kunnen ze nog steeds uitgangsenergie leveren, waardoor ze zelfs in de laadtoestand operationeel zijn, waardoor hun verbruik toeneemt. Het probleem dat zich voordeed bij loodzuuraccu's was echter dat het heel weinig tijd kostte om te ontladen en heel lang om weer op te laden.

De reden dat het bij loodzuuraccu's zo lang duurde voordat ze hun oorspronkelijke lading terugkregen, waren de overblijfselen van loodsulfaat die op de elektroden van de accu en andere interne componenten terechtkwamen. Dit vereiste een intermitterende egalisatie van het sulfaat van elektroden en andere batterijcomponenten. Deze neerslag van loodsulfaat vindt plaats bij elke laad- en ontladingscyclus en de overmaat aan elektronen als gevolg van neerslag veroorzaakt waterstofproductie, wat resulteert in waterverlies. Dit probleem neemt in de loop van de tijd toe en de sulfaatresten beginnen kristallen te vormen die het ladingacceptatievermogen van de elektrode verpesten.

De positieve elektrode van dezelfde batterij levert goede resultaten op, ondanks dat er dezelfde loodsulfaatneerslagen zijn, wat duidelijk maakt dat het probleem zich binnen de negatieve elektrode van de batterij bevindt. Om dit probleem te verhelpen hebben wetenschappers en fabrikanten dit probleem opgelost door koolstof toe te voegen aan de negatieve elektrode (kathode) van de batterij. De toevoeging van koolstof verbetert de ladingsacceptatie van de batterij en elimineert gedeeltelijke lading en veroudering van de batterij als gevolg van loodsulfaatresten. Door koolstof toe te voegen gaat de accu zich gedragen als een ‘supercondensator’ die zijn eigenschappen aanbiedt voor betere prestaties van de accu.

De lood-koolstofbatterijen zijn een perfecte vervanging voor toepassingen waarbij een loodzuurbatterij betrokken is, zoals bij frequente start-stop-toepassingen en micro/mild-hybridesystemen. Lood-koolstofbatterijen kunnen zwaarder zijn in vergelijking met andere soorten batterijen, maar ze zijn kosteneffectief, bestand tegen extreme temperaturen en vereisen geen koelmechanismen om ernaast te werken. In tegenstelling tot de traditionele loodzuuraccu's werken deze loodkoolstofaccu's perfect tussen de 30 en 70 procent laadcapaciteit zonder angst voor sulfaatneerslag. Lood-koolstofbatterijen hebben in de meeste functies beter gepresteerd dan loodzuurbatterijen, maar ze lijden onder een spanningsdaling bij ontlading, net als een supercondensator.

Bouw voorCSPowerSnelladende Deep Cycle loodkoolstofbatterij

Functies voor Fast Charge Deep Cycle Lead Carbon-batterij

l Combineer de kenmerken van een loodzuurbatterij en een supercondensator
l Serviceontwerp met lange levenscyclus, uitstekende PSoC- en cyclische prestaties
l Hoog vermogen, snel opladen en ontladen
l Uniek raster- en loodplakontwerp
l Extreme temperatuurtolerantie
l Kan werken bij -30°C -60°C
l Herstelvermogen voor diepe ontlading

Voordelen voor Fast Charge Deep Cycle Lead Carbon-batterij

Elke batterij heeft zijn specifieke gebruiksdoel, afhankelijk van de toepassingen, en kan niet in het algemeen als goed of slecht worden bestempeld.

Een lood-koolstofbatterij is misschien niet de meest recente technologie voor batterijen, maar biedt wel een aantal grote voordelen die zelfs de recente batterijtechnologieën niet kunnen bieden. Enkele van deze voordelen van lood-koolstofbatterijen worden hieronder gegeven:

l Minder sulfatering bij gedeeltelijke werking.
l Lagere laadspanning en daardoor hoger rendement en minder corrosie van de positieve plaat.
l En het algehele resultaat is een verbeterde levensduur van de cyclus.

Uit tests is gebleken dat onze loodkoolstofbatterijen minimaal achthonderd 100% DoD-cycli doorstaan.

De tests bestaan uit een dagelijkse ontlading tot 10,8V met I = 0,2C₂₀, door ongeveer twee uur rust in ontladen toestand, en vervolgens een herlading met I = 0,2C₂₀.

l ≥ 1200 cycli @ 90% DoD (ontladen tot 10,8V met I = 0,2C₂₀, door ongeveer twee uur rust in ontladen toestand, en vervolgens opnieuw opladen met I = 0,2C₂₀)
l ≥ 2500 cycli @ 60% DoD (ontlading gedurende drie uur met I = 0,2C₂₀, onmiddellijk door opladen bij I = 0,2C₂₀)
l ≥ 3700 cycli @ 40% DoD (ontlading gedurende twee uur met I = 0,2C₂₀, onmiddellijk door opladen bij I = 0,2C₂₀)
l Het thermische schade-effect is minimaal in lood-koolstofbatterijen vanwege hun laad-ontlaadeigenschappen. Individuele cellen lopen geen risico op verbranding, ontploffing of oververhitting.
l Lood-koolstofbatterijen passen perfect bij on-grid en off-grid systemen. Deze kwaliteit maakt ze een goede keuze voor zonne-elektriciteitssystemen, omdat ze een hoge ontlaadstroom bieden

LoodkoolstofbatterijenVSVerzegelde loodzuurbatterij, gelbatterijen

l Loodkoolstofbatterijen zijn beter in het gebruik van gedeeltelijke ladingstoestanden (PSOC). Gewone loodbatterijen werken het beste en gaan langer mee als ze een strikt 'volledig opgeladen'-'volledig ontladen'-volledig opgeladen'-regime volgen; ze reageren niet goed op opladen in een toestand tussen vol en leeg. Loodkoolstofbatterijen functioneren beter in de meer dubbelzinnige oplaadgebieden.
l Loodkoolstofbatterijen gebruiken negatieve elektroden van supercondensatoren. Koolstofbatterijen gebruiken een standaard positieve elektrode van het loodtype en een negatieve elektrode van een supercondensator. Deze supercondensatorelektrode is de sleutel tot de lange levensduur van de koolstofbatterijen. Een standaard loodelektrode ondergaat in de loop van de tijd een chemische reactie door opladen en ontladen. De negatieve elektrode van de supercondensator vermindert corrosie op de positieve elektrode en dat leidt tot een langere levensduur van de elektrode zelf, wat vervolgens leidt tot batterijen die langer meegaan.
l Loodkoolstofbatterijen hebben snellere laad-/ontlaadsnelheden. Standaard loodbatterijen hebben een laad-/ontlaadsnelheid van maximaal 5-20% van hun nominale capaciteit, wat betekent dat u de batterijen tussen 5 en 20 uur kunt opladen of ontladen zonder op de lange termijn schade aan de eenheden te veroorzaken. Koolstoflood heeft een theoretisch onbeperkte laad-/ontlaadsnelheid.
l Loodkoolstofbatterijen vereisen geen onderhoud. De batterijen zijn volledig gesloten en vereisen geen actief onderhoud.
l Loodkoolstofbatterijen zijn kostenconcurrerend met gel-type batterijen. Gelbatterijen zijn nog steeds iets goedkoper om vooraf te kopen, maar koolstofbatterijen zijn slechts iets duurder. Het huidige prijsverschil tussen gel- en koolstofbatterijen bedraagt ongeveer 10-11%. Houd er rekening mee dat koolstof ongeveer 30% langer meegaat en u begrijpt waarom dit een optie is met een betere prijs-kwaliteitsverhouding.