CSPower ტყვიის ნახშირბადის ბატარეის ტექნოლოგია და უპირატესობა

CSPower ტყვიის ნახშირბადის ბატარეა – ტექნოლოგია, უპირატესობები

საზოგადოების პროგრესთან ერთად, ბატარეის ენერგიის შენახვის მოთხოვნები სხვადასხვა სოციალურ შემთხვევებში კვლავ იზრდება. ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში ბატარეის ბევრმა ტექნოლოგიამ დიდი პროგრესი განიცადა და ტყვიის მჟავა ბატარეების განვითარებამ ასევე მრავალი შესაძლებლობა და გამოწვევა წააწყდა. ამ კონტექსტში, მეცნიერები და ინჟინრები ერთად მუშაობდნენ, რათა დაემატებინათ ნახშირბადი ტყვიის მჟავა ბატარეების უარყოფით აქტიურ მასალაში და დაიბადა ტყვია-ნახშირბადის ბატარეა, ტყვიის მჟავა ბატარეების განახლებული ვერსია.

ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები არის სარქვლის რეგულირებადი ტყვიის მჟავის ბატარეების მოწინავე ფორმა, რომელიც იყენებს ნახშირბადისგან შემდგარ კათოდს და ტყვიისგან შემდგარ ანოდს. ნახშირბადის წარმოებულ კათოდზე ნახშირბადი ასრულებს კონდენსატორის ან „სუპერკონდენსატორის“ ფუნქციას, რომელიც იძლევა სწრაფ დატენვას და განმუხტვას ბატარეის დატენვის საწყის ეტაპზე გახანგრძლივებულ სიცოცხლესთან ერთად.

რატომ სჭირდება ბაზარს ტყვიის ნახშირბადის ბატარეა???

• * ბრტყელი VRLA ტყვიის მჟავა ბატარეების უკმარისობის რეჟიმები ინტენსიური ველოსიპედის შემთხვევაში

მარცხის ყველაზე გავრცელებული რეჟიმებია:

- აქტიური მასალის დარბილება ან დაღვრა. გამონადენის დროს დადებითი ფირფიტის ტყვიის ოქსიდი (PbO2) გარდაიქმნება ტყვიის სულფატად (PbSO4), და დამუხტვის დროს უბრუნდება ტყვიის ოქსიდს. ხშირი ველოსიპედი შეამცირებს დადებითი ფირფიტის მასალის შეერთებას ტყვიის სულფატის უფრო მაღალი მოცულობის გამო ტყვიის ოქსიდთან შედარებით.

– დადებითი ფირფიტის ბადის კოროზია. კოროზიის ეს რეაქცია აჩქარებს დამუხტვის პროცესის ბოლოს გოგირდმჟავას აუცილებელი არსებობის გამო.

– უარყოფითი ფირფიტის აქტიური მასალის სულფაცია. გამონადენის დროს უარყოფითი ფირფიტის ტყვია (Pb) ასევე გარდაიქმნება ტყვიის სულფატად (PbSO4). დაბალ მუხტში დატოვებისას, ნეგატიურ ფირფიტაზე ტყვიის სულფატის კრისტალები იზრდება და გამკვრივდება და ქმნის და შეუღწევად ფენას, რომელიც არ შეიძლება ხელახლა გარდაიქმნას აქტიურ მასალად. შედეგი არის სიმძლავრის შემცირება, სანამ ბატარეა გამოუსადეგარი გახდება.

• * ტყვიმჟავას ბატარეის დატენვას დრო სჭირდება

იდეალურ შემთხვევაში, ტყვიის მჟავა ბატარეის დამუხტვა უნდა მოხდეს არაუმეტეს 0,2C სიჩქარით, ხოლო ნაყარი დამუხტვის ფაზა უნდა იყოს რვა საათის შთანთქმის დამუხტვით. დამუხტვის დენისა და დამუხტვის ძაბვის გაზრდა შეამცირებს დატენვის დროს შემცირებული მომსახურების ვადის ხარჯზე ტემპერატურის მატების და დადებითი ფირფიტის უფრო სწრაფი კოროზიის გამო მაღალი დამუხტვის ძაბვის გამო.

• * ტყვიის ნახშირბადი: უკეთესი ნაწილობრივი დატენვის მდგომარეობა, მეტი ციკლის ხანგრძლივობა და უფრო მაღალი ეფექტურობის ღრმა ციკლი

უარყოფითი ფირფიტის აქტიური მასალის ჩანაცვლება ტყვიის ნახშირბადის კომპოზიტით პოტენციურად ამცირებს სულფაციას და აუმჯობესებს უარყოფითი ფირფიტის მუხტის მიღებას.

ტყვიის ნახშირბადის ბატარეის ტექნოლოგია

გამოყენებული ბატარეების უმეტესობა გთავაზობთ სწრაფ დატენვას ერთი საათის განმავლობაში ან მეტი. მიუხედავად იმისა, რომ ბატარეები დატენვის მდგომარეობაშია, მათ შეუძლიათ მაინც შესთავაზონ გამომავალი ენერგია, რაც მათ ფუნქციონირებს დატენვის პირობებშიც კი, რაც ზრდის მათ გამოყენებას. თუმცა, პრობლემა, რომელიც წარმოიშვა ტყვიის მჟავა ბატარეებში, იყო ის, რომ ძალიან მცირე დრო დასჭირდა განმუხტვას და ძალიან დიდი დრო ხელახლა დატენვისთვის.

მიზეზი იმისა, რომ ტყვიის მჟავა ბატარეებს ამდენი დრო დასჭირდათ თავდაპირველი დატენვისთვის, იყო ტყვიის სულფატის ნარჩენები, რომლებიც დალექილი იყო ბატარეის ელექტროდებსა და სხვა შიდა კომპონენტებზე. ეს მოითხოვდა სულფატის წყვეტილ გათანაბრებას ელექტროდებიდან და ბატარეის სხვა კომპონენტებიდან. ტყვიის სულფატის ეს ნალექი ხდება ყოველი დამუხტვისა და განმუხტვის ციკლთან ერთად და ნალექების გამო ელექტრონების ჭარბი რაოდენობა იწვევს წყალბადის წარმოებას, რაც იწვევს წყლის დაკარგვას. ეს პრობლემა დროთა განმავლობაში მატულობს და სულფატის ნარჩენები იწყებენ კრისტალების წარმოქმნას, რაც ანადგურებს ელექტროდის მუხტის მიღების შესაძლებლობას.

იგივე ბატარეის დადებითი ელექტროდი იძლევა კარგ შედეგებს, მიუხედავად იმისა, რომ აქვს იგივე ტყვიის სულფატის ნალექები, რაც ცხადყოფს, რომ პრობლემა არის ბატარეის უარყოფით ელექტროდში. ამ პრობლემის დასაძლევად მეცნიერებმა და მწარმოებლებმა ეს პრობლემა გადაჭრეს ბატარეის უარყოფით ელექტროდში (კათოდში) ნახშირბადის დამატებით. ნახშირბადის დამატება აუმჯობესებს ბატარეის დატენვის მიღებას, რაც გამორიცხავს ბატარეის ნაწილობრივ დატენვას და დაბერებას ტყვიის სულფატის ნარჩენების გამო. ნახშირბადის დამატებით, ბატარეა იწყებს ქცევას, როგორც "სუპერკონდენსატორი", რომელიც სთავაზობს თავის თვისებებს ბატარეის უკეთესი მუშაობისთვის.

ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები შესანიშნავი ჩანაცვლებაა იმ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც მოიცავს ტყვიის მჟავას ბატარეას, როგორიცაა ხშირი start-stop აპლიკაციები და მიკრო/რბილი ჰიბრიდული სისტემები. ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები შეიძლება იყოს უფრო მძიმე, ვიდრე სხვა ტიპის ბატარეებთან შედარებით, მაგრამ ისინი ეკონომიურია, მდგრადია ექსტრემალურ ტემპერატურაზე და არ საჭიროებს გაგრილების მექანიზმებს მათთან ერთად მუშაობისთვის. ტრადიციული ტყვიის მჟავა ბატარეებისგან განსხვავებით, ეს ტყვია-ნახშირბადის ბატარეები სრულყოფილად ფუნქციონირებს 30-დან 70 პროცენტამდე დატენვის სიმძლავრემდე, სულფატის ნალექის შიშის გარეშე. ტყვია-ნახშირბადის ბატარეები აჯობებენ ტყვიის მჟავას ბატარეებს უმეტეს ფუნქციებში, მაგრამ ისინი განიცდიან ძაბვის ვარდნას გამონადენის დროს, როგორც ამას სუპერკონდენსატორი აკეთებს.

მშენებლობა ამისთვისCSPowerსწრაფი დამუხტვის ღრმა ციკლის ტყვიის ნახშირბადის ბატარეა

სწრაფი დატენვის ღრმა ციკლის ტყვიის ნახშირბადის ბატარეის მახასიათებლები

• l შეუთავსეთ ტყვიმჟავას ბატარეისა და სუპერ კონდენსატორის მახასიათებლები
• l ხანგრძლივი მომსახურების ციკლის დიზაინი, შესანიშნავი PSoC და ციკლური შესრულება
• l მაღალი სიმძლავრე, სწრაფი დატენვა და განმუხტვა
• l უნიკალური ბადე და ტყვიის ჩასმა დიზაინი
• l ექსტრემალური ტემპერატურის ტოლერანტობა
• l შეუძლია მუშაობა -30°C -60°C ტემპერატურაზე
• l ღრმა გამონადენის აღდგენის შესაძლებლობა

სწრაფი დატენვის ღრმა ციკლის ტყვიის ნახშირბადის ბატარეის უპირატესობები

ყველა ბატარეას აქვს თავისი დანიშნულება, რაც დამოკიდებულია მის აპლიკაციებზე და ზოგადად არ შეიძლება ეწოდოს კარგი ან ცუდი.

ტყვიის ნახშირბადის ბატარეა შეიძლება არ იყოს ბატარეების უახლესი ტექნოლოგია, მაგრამ ის გვთავაზობს რამდენიმე დიდ უპირატესობას, რასაც ბატარეის უახლესი ტექნოლოგიებიც კი ვერ გვთავაზობენ. ტყვიის ნახშირბადის ბატარეების ზოგიერთი უპირატესობა მოცემულია ქვემოთ:

• l ნაკლები სულფატირება ნაწილობრივი დამუხტვის მდგომარეობის შემთხვევაში.
• l დაბალი დამუხტვის ძაბვა და შესაბამისად უფრო მაღალი ეფექტურობა და დადებითი ფირფიტის ნაკლები კოროზია.
• l და საერთო შედეგი არის გაუმჯობესებული ციკლის სიცოცხლე.

ტესტებმა აჩვენა, რომ ჩვენი ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები უძლებს მინიმუმ რვაას 100% DoD ციკლს.

ტესტები მოიცავს დღიურ გამონადენს 10,8 ვ-მდე I = 0,2C20-ით, დაახლოებით ორი საათით დაისვენეთ დაცლილ მდგომარეობაში და შემდეგ დატენვისგან I = 0,2C20-ით.

• l ≥ 1200 ციკლი @ 90% DoD (განმუხტვა 10,8 ვ-მდე I = 0,2C20, დაახლოებით ორი საათის განმავლობაში დაისვენეთ დაცლილ მდგომარეობაში და შემდეგ დატენვა I = 0,2C20-ით)
• ლ ≥ 2500 ციკლი @ 60% DoD (გამონადენი სამი საათის განმავლობაში I = 0,2C20, დაუყოვნებლივ დატენვით I = 0,2C20-ზე)
• l ≥ 3700 ციკლი @ 40% DoD (გამონადენი ორი საათის განმავლობაში I = 0,2C20, დაუყოვნებლივ დატენვით I = 0,2C20)
• l თერმული დაზიანების ეფექტი მინიმალურია ტყვიის ნახშირბადის ბატარეებში მათი დამუხტვის თვისებების გამო. ცალკეული უჯრედები შორს არიან დამწვრობის, აფეთქების ან გადახურების რისკისგან.
• l ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები იდეალურად ემთხვევა ქსელის და ქსელის გარეთ სისტემებს. ეს ხარისხი მათ კარგ არჩევანს აქცევს მზის ელექტროენერგიის სისტემებისთვის, რადგან ისინი გვთავაზობენ გამონადენის მაღალი უნარს

ტყვიის ნახშირბადის ბატარეებიVSდალუქული ტყვიის მჟავა ბატარეა, გელის ბატარეები

• l ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები უკეთესად იჯდეს ნაწილობრივი დამუხტვის მდგომარეობაში (PSOC). ჩვეულებრივი ტყვიის ტიპის ბატარეები საუკეთესოდ მუშაობს და უფრო დიდხანს ძლებს, თუ ისინი დაიცავენ მკაცრ რეჟიმს „სრული დამუხტვა“-„სრული განმუხტვა“-სრული დამუხტვა; ისინი კარგად არ რეაგირებენ დამუხტვაზე სრულ და ცარიელ მდგომარეობას შორის. ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები უფრო სიამოვნებით ფუნქციონირებენ დატენვის უფრო ბუნდოვან რეგიონებში.
• ლ ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები იყენებენ სუპერკონდენსატორის უარყოფით ელექტროდებს. ნახშირბადის ბატარეები იყენებენ სტანდარტული ტყვიის ტიპის ბატარეის დადებით ელექტროდს და სუპერკონდენსატორის უარყოფით ელექტროდს. ეს სუპერკონდენსატორის ელექტროდი არის ნახშირბადის ბატარეების ხანგრძლივობის გასაღები. სტანდარტული ტყვიის ტიპის ელექტროდი დროთა განმავლობაში განიცდის ქიმიურ რეაქციას დატენვისა და განმუხტვისგან. სუპერკონდენსატორის უარყოფითი ელექტროდი ამცირებს კოროზიას დადებით ელექტროდზე და ეს იწვევს თავად ელექტროდის უფრო ხანგრძლივ სიცოცხლეს, რაც შემდეგ იწვევს ბატარეების გახანგრძლივებას.
• l ტყვიის ნახშირბადის ბატარეებს აქვთ უფრო სწრაფი დატენვის/დამუხტვის სიჩქარე. სტანდარტული ტყვიის ტიპის ბატარეებს აქვთ მათი ნომინალური სიმძლავრის მაქსიმუმ 5-20% დატენვის/განმუხტვის სიჩქარე, რაც იმას ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ დატენოთ ან განმუხტოთ ბატარეები 5-დან 20 საათამდე, ერთეულებისთვის გრძელვადიანი ზიანის მიყენების გარეშე. ნახშირბადის ტყვიას აქვს თეორიული შეუზღუდავი დატენვის/დამუხტვის სიჩქარე.
• l ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები არ საჭიროებს მოვლას. ბატარეები სრულად არის დალუქული და არ საჭიროებს რაიმე აქტიურ მოვლას.
• l ტყვიის ნახშირბადის ბატარეები კონკურენტუნარიანია გელის ტიპის ბატარეებთან შედარებით. გელის ბატარეები ჯერ კიდევ ოდნავ იაფია წინასწარ შესაძენად, მაგრამ ნახშირბადის ბატარეები მხოლოდ ოდნავ მეტია. ამჟამინდელი ფასის სხვაობა გელისა და ნახშირბადის ბატარეებს შორის არის დაახლოებით 10-11%. გაითვალისწინეთ, რომ ნახშირბადი დაახლოებით 30%-ით მეტხანს ძლებს და ხედავთ, რატომ არის ის უკეთესი ღირებულების ვარიანტი.