CSPower Loodkoolstofbatterijtechnologie en voordelen

CSPower Loodkoolstofaccu – Technologie, voordelen

Met de vooruitgang van de maatschappij blijven de eisen voor batterij-energieopslag in verschillende maatschappelijke situaties toenemen. In de afgelopen decennia hebben veel batterijtechnologieën grote vooruitgang geboekt, en ook de ontwikkeling van loodzuuraccu's heeft veel kansen en uitdagingen met zich meegebracht. In deze context werkten wetenschappers en ingenieurs samen om koolstof toe te voegen aan het negatieve actieve materiaal van loodzuuraccu's, en zo ontstond de loodkoolstofaccu, een verbeterde versie van loodzuuraccu's.

Lood-koolstofaccu's zijn een geavanceerde vorm van klepgestuurde loodzuuraccu's (VGA's) die gebruikmaken van een kathode van koolstof en een anode van lood. De koolstof op de koolstofkathode fungeert als een condensator of 'supercondensator' die snel laden en ontladen mogelijk maakt, wat zorgt voor een langere levensduur in de eerste laadfase van de accu.

Waarom de markt loodkoolstofbatterijen nodig heeft???

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

De meest voorkomende faalwijzen zijn:

– Verzachting of afstoting van het actieve materiaal. Tijdens het ontladen wordt het loodoxide (PbO2) van de positieve plaat omgezet in loodsulfaat (PbSO4) en tijdens het laden weer terug naar loodoxide. Frequente cycluscycli verminderen de cohesie van het materiaal van de positieve plaat vanwege het grotere volume loodsulfaat in vergelijking met loodoxide.

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

– Sulfatering van het actieve materiaal van de negatieve plaat. Tijdens het ontladen wordt het lood (Pb) van de negatieve plaat ook omgezet in loodsulfaat (PbSO4). Wanneer de lading laag is, groeien en verharden de loodsulfaatkristallen op de negatieve plaat en vormen een ondoordringbare laag die niet opnieuw kan worden omgezet in actief materiaal. Het resultaat is een afnemende capaciteit, totdat de accu onbruikbaar wordt.

• * Het kost tijd om een ​​loodzuuraccu op te laden

Idealiter wordt een loodzuuraccu opgeladen met een snelheid van maximaal 0,2 °C en moet de bulklaadfase bestaan ​​uit acht uur absorptielading. Een hogere laadstroom en laadspanning verkorten de oplaadtijd, wat ten koste gaat van een kortere levensduur door temperatuurstijging en snellere corrosie van de positieve plaat door de hogere laadspanning.

• * Loodkoolstof: betere prestaties bij gedeeltelijke laadtoestand, meer cycli, langere levensduur en hogere efficiëntie bij diepe cycli

Door het actieve materiaal van de negatieve plaat te vervangen door een loodkoolstofcomposiet, wordt sulfatering mogelijk verminderd en de ladingsacceptatie van de negatieve plaat verbeterd.

Loodkoolstofbatterijtechnologie

De meeste gebruikte accu's kunnen binnen een uur of langer snel worden opgeladen. Tijdens de laadtoestand kunnen de accu's nog steeds energie leveren, waardoor ze zelfs tijdens een hogere laadtoestand operationeel blijven. Het probleem met loodzuuraccu's was echter dat het ontladen zeer kort duurde en het weer opladen zeer lang duurde.

De reden dat loodzuuraccu's zo lang nodig hadden om hun oorspronkelijke lading terug te krijgen, waren de resten loodsulfaat die neersloegen op de elektroden en andere interne componenten van de accu. Dit vereiste een periodieke egalisatie van het sulfaat van de elektroden en andere accucomponenten. Deze neerslag van loodsulfaat vindt plaats bij elke laad- en ontlaadcyclus. De overmaat aan elektronen door neerslag veroorzaakt waterstofproductie, wat resulteert in waterverlies. Dit probleem neemt na verloop van tijd toe en de sulfaatresten beginnen kristallen te vormen die de ladingsacceptatie van de elektrode verstoren.

De positieve elektrode van dezelfde batterij levert goede resultaten op, ondanks de aanwezigheid van loodsulfaatneerslag, wat duidelijk maakt dat het probleem zich in de negatieve elektrode van de batterij bevindt. Om dit probleem te verhelpen, hebben wetenschappers en fabrikanten koolstof toegevoegd aan de negatieve elektrode (kathode) van de batterij. De toevoeging van koolstof verbetert de ladingsacceptatie van de batterij, waardoor gedeeltelijke lading en veroudering van de batterij door loodsulfaatresten worden voorkomen. Door koolstof toe te voegen, begint de batterij zich te gedragen als een 'supercondensator' en biedt deze eigenschappen aan voor betere prestaties.

Lood-koolstofaccu's zijn een perfecte vervanging voor toepassingen waarbij een loodzuuraccu nodig is, zoals bij frequente start-stoptoepassingen en micro-/mild hybride systemen. Lood-koolstofaccu's kunnen zwaarder zijn dan andere accutypen, maar ze zijn kosteneffectief, bestand tegen extreme temperaturen en vereisen geen koelmechanismen om ermee te werken. In tegenstelling tot traditionele loodzuuraccu's werken deze lood-koolstofaccu's perfect tussen 30 en 70 procent laadcapaciteit, zonder risico op sulfaatvorming. Lood-koolstofaccu's hebben de loodzuuraccu's in de meeste gevallen overtroffen, maar ze hebben, net als een supercondensator, last van een spanningsval bij ontlading.

Bouw voorCSPowerSnelladende Deep Cycle Lood-Koolstofaccu

Kenmerken voor snelladende deep cycle lood-koolstofaccu's

• l Combineer de eigenschappen van een loodzuuraccu en een supercondensator
• l Ontwerp voor een lange levenscyclusservice, 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 Herstelcapaciteit voor diepe ontlading

Voordelen van een snellaad-diepcyclus lood-koolstofaccu

Elke batterij heeft een eigen doel, afhankelijk van de toepassing, en kan niet in het algemeen als goed of slecht worden omschreven.

Een lood-koolstofbatterij is misschien niet de meest recente batterijtechnologie, maar biedt wel een aantal grote voordelen die zelfs de meest recente batterijtechnologieën niet kunnen bieden. Hieronder vindt u enkele van deze voordelen van lood-koolstofbatterijen:

• l Minder sulfatering bij gedeeltelijke laadtoestandwerking.
• Lagere laadspanning en daardoor hogere efficiëntie en minder corrosie van de positieve plaat.
• Het algehele resultaat is een verbeterde levensduur.

Tests hebben aangetoond dat onze loodkoolstofaccu's minimaal achthonderd 100% DoD-cycli aankunnen.

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

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

LoodkoolstofbatterijenVSGesloten loodzuuraccu, gelaccu's

• Loodkoolstofaccu's presteren beter in gedeeltelijke laadtoestanden (PSOC). Gewone loodaccu's werken het beste en gaan langer mee als ze een strikt 'volledig laden'-'volledig ontladen'-volledig laden'-regime volgen; ze reageren niet goed op laden in een toestand tussen vol en leeg. Loodkoolstofaccu's functioneren beter in de meer ambivalente laadzones.
• Lood-koolstofbatterijen gebruiken negatieve elektroden van supercondensatoren. Koolstofbatterijen gebruiken een positieve elektrode van een standaard loodbatterij en een negatieve elektrode van een supercondensator. Deze supercondensatorelektrode is essentieel voor de levensduur van koolstofbatterijen. Een standaard loodelektrode ondergaat na verloop van tijd een chemische reactie door laden en ontladen. De negatieve elektrode van de supercondensator vermindert corrosie op de positieve elektrode, wat leidt tot een langere levensduur van de elektrode zelf, wat vervolgens leidt tot batterijen met een langere levensduur.
• Lood-koolstofaccu's hebben een snellere laad-/ontlaadsnelheid. Standaard loodaccu's hebben een laad-/ontlaadsnelheid van maximaal 5-20% van hun nominale capaciteit, wat betekent dat u de accu's in 5-20 uur kunt laden of ontladen zonder de units op lange termijn te beschadigen. Koolstof-lood heeft een theoretisch onbeperkte laad-/ontlaadsnelheid.
• Loodkoolstofaccu's hebben geen onderhoud nodig. De accu's zijn volledig gesloten en vereisen geen actief onderhoud.
• Loodkoolstofbatterijen kunnen qua kosten concurreren met gelbatterijen. Gelbatterijen zijn in aanschaf nog steeds iets goedkoper, maar koolstofbatterijen kosten slechts iets meer. Het huidige prijsverschil tussen gel- en koolstofbatterijen bedraagt ​​ongeveer 10-11%. Houd er rekening mee dat koolstofbatterijen ongeveer 30% langer meegaan en u begrijpt waarom ze een betere prijs-kwaliteitverhouding hebben.