Công nghệ và lợi thế của pin chì carbon CSPower

Pin chì carbon CSPower – Công nghệ, Ưu điểm

Với sự tiến bộ của xã hội, nhu cầu về lưu trữ năng lượng pin trong các dịp xã hội khác nhau tiếp tục tăng lên. Trong vài thập kỷ qua, nhiều công nghệ pin đã có những tiến bộ lớn và sự phát triển của pin axit chì cũng gặp phải nhiều cơ hội và thách thức. Trong bối cảnh này, các nhà khoa học và kỹ sư đã cùng nhau làm việc để bổ sung carbon vào vật liệu hoạt động âm của pin axit chì và pin carbon chì, phiên bản nâng cấp của pin axit chì, đã ra đời.

Pin chì-cacbon là một dạng tiên tiến của pin axit chì điều chỉnh bằng van sử dụng cực âm làm bằng cacbon và cực dương làm bằng chì. Cacbon trên cực âm làm bằng cacbon thực hiện chức năng của tụ điện hoặc 'siêu tụ điện' cho phép sạc và xả nhanh cùng với tuổi thọ kéo dài ở giai đoạn sạc ban đầu của pin.

Tại sao thị trường cần pin Chì Carbon???

• * Các chế độ hỏng hóc của ắc quy chì axit VRLA tấm phẳng trong trường hợp chu kỳ làm việc cường độ cao

Các chế độ hỏng hóc phổ biến nhất là:

– Làm mềm hoặc bong tróc vật liệu hoạt động. Trong quá trình xả, oxit chì (PbO2) của tấm cực dương được chuyển thành chì sunfat (PbSO4) và trở lại thành oxit chì trong quá trình sạc. Chu kỳ thường xuyên sẽ làm giảm độ kết dính của vật liệu tấm cực dương do thể tích chì sunfat cao hơn so với oxit chì.

– Ăn mòn lưới của tấm dương. Phản ứng ăn mòn này tăng tốc vào cuối quá trình sạc do sự hiện diện cần thiết của axit sunfuric.

– Sulfate hóa vật liệu hoạt động của tấm âm. Trong quá trình xả, chì (Pb) của tấm âm cũng được chuyển thành chì sunfat (PbSO4). Khi để ở trạng thái sạc thấp, các tinh thể chì sunfat trên tấm âm phát triển và cứng lại, tạo thành một lớp không thể xuyên thủng và không thể chuyển đổi lại thành vật liệu hoạt động. Kết quả là dung lượng giảm dần, cho đến khi pin trở nên vô dụng.

• * Cần thời gian để sạc lại pin axit chì

Lý tưởng nhất là pin axit chì nên được sạc ở mức không quá 0,2C và giai đoạn sạc số lượng lớn nên là tám giờ sạc hấp thụ. Tăng dòng điện sạc và điện áp sạc sẽ rút ngắn thời gian sạc lại với cái giá phải trả là tuổi thọ sử dụng giảm do nhiệt độ tăng và ăn mòn nhanh hơn tấm dương do điện áp sạc cao hơn.

• * Chì cacbon: hiệu suất trạng thái sạc một phần tốt hơn, tuổi thọ chu kỳ dài hơn và hiệu suất chu kỳ sâu cao hơn

Việc thay thế vật liệu hoạt động của tấm cực âm bằng vật liệu composite chì carbon có khả năng làm giảm quá trình sunfat hóa và cải thiện khả năng tiếp nhận điện tích của tấm cực âm.

Công nghệ pin chì cacbon

Hầu hết các loại pin được sử dụng đều có khả năng sạc nhanh trong vòng một giờ hoặc lâu hơn. Trong khi pin đang ở trạng thái sạc, chúng vẫn có thể cung cấp năng lượng đầu ra giúp chúng hoạt động ngay cả khi đang ở trạng thái sạc, làm tăng mức sử dụng của chúng. Tuy nhiên, vấn đề phát sinh ở pin axit chì là phải mất rất ít thời gian để xả và rất lâu để sạc lại.

Lý do khiến pin axit chì mất nhiều thời gian để đạt được trạng thái sạc lại ban đầu là do các chất cặn chì sunfat còn sót lại đã kết tủa trên các điện cực của pin và các thành phần bên trong khác. Điều này đòi hỏi phải cân bằng sunfat không liên tục từ các điện cực và các thành phần khác của pin. Sự kết tủa chì sunfat này xảy ra với mọi chu kỳ sạc và xả và lượng electron dư thừa do kết tủa gây ra sản xuất hydro dẫn đến mất nước. Vấn đề này tăng theo thời gian và các chất cặn sunfat bắt đầu hình thành các tinh thể làm hỏng khả năng tiếp nhận điện tích của điện cực.

Điện cực dương của cùng một loại pin tạo ra kết quả tốt mặc dù có cùng kết tủa chì sunfat, điều này cho thấy rõ ràng rằng vấn đề nằm ở điện cực âm của pin. Để khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học và nhà sản xuất đã giải quyết vấn đề này bằng cách thêm carbon vào điện cực âm (cực âm) của pin. Việc bổ sung carbon giúp cải thiện khả năng chấp nhận điện tích của pin, loại bỏ tình trạng sạc một phần và lão hóa pin do cặn chì sunfat. Bằng cách thêm carbon, pin bắt đầu hoạt động như một 'siêu tụ điện' cung cấp các đặc tính của nó để pin hoạt động tốt hơn.

Pin chì-cacbon là sự thay thế hoàn hảo cho các ứng dụng liên quan đến pin axit chì như trong các ứng dụng khởi động-dừng thường xuyên và các hệ thống lai siêu nhỏ/nhẹ. Pin chì-cacbon có thể nặng hơn so với các loại pin khác nhưng chúng tiết kiệm chi phí, chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và không yêu cầu cơ chế làm mát để hoạt động cùng với chúng. Trái ngược với pin axit chì truyền thống, các loại pin chì-cacbon này hoạt động hoàn hảo ở mức dung lượng sạc từ 30 đến 70 phần trăm mà không sợ kết tủa sunfat. Pin chì-cacbon đã vượt trội hơn pin axit chì ở hầu hết các chức năng nhưng chúng bị sụt điện áp khi xả như siêu tụ điện.

Xây dựng choSức mạnh CSPin Carbon Chì Chu Kỳ Sạc Nhanh

Tính năng của pin Carbon chì chu kỳ sâu sạc nhanh

• l Kết hợp đặc tính của ắc quy axit chì và tụ điện siêu bền
• l Thiết kế dịch vụ vòng đời dài, hiệu suất PSoC và chu kỳ tuyệt vời
• l Công suất cao, sạc và xả nhanh
• l Thiết kế lưới và dán chì độc đáo
• l Khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt
• l Có thể hoạt động ở nhiệt độ -30°C -60°C
• l Khả năng phục hồi xả sâu

Ưu điểm của pin chì carbon chu kỳ sâu sạc nhanh

Mỗi loại pin đều có mục đích sử dụng riêng tùy thuộc vào ứng dụng và không thể nói chung là tốt hay xấu.

Pin chì-cacbon có thể không phải là công nghệ pin mới nhất nhưng nó mang lại một số lợi thế tuyệt vời mà ngay cả các công nghệ pin mới nhất cũng không thể mang lại. Một số lợi thế của pin chì-cacbon được đưa ra dưới đây:

• l Giảm lượng sunfat hóa trong trường hợp hoạt động ở trạng thái sạc một phần.
• l Điện áp sạc thấp hơn và do đó hiệu suất cao hơn và ít bị ăn mòn bản cực dương hơn.
• l Và kết quả chung là tuổi thọ chu kỳ được cải thiện.

Các cuộc thử nghiệm đã chỉ ra rằng pin chì carbon của chúng tôi có thể chịu được ít nhất tám trăm chu kỳ DoD 100%.

Các thử nghiệm bao gồm xả hàng ngày xuống 10,8V với I = 0,2C₂₀, nghỉ khoảng hai giờ ở trạng thái xả, sau đó sạc lại với I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 chu kỳ @ 90% DoD (xả đến 10,8V với I = 0,2C₂₀, nghỉ khoảng hai giờ ở trạng thái xả, sau đó sạc lại với I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 chu kỳ @ 60% DoD (xả trong ba giờ với I = 0,2C₂₀, ngay lập tức sạc lại ở I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 chu kỳ @ 40% DoD (xả trong hai giờ với I = 0,2C₂₀, ngay lập tức sạc lại ở I = 0,2C₂₀)
• l Hiệu ứng hư hỏng do nhiệt là tối thiểu trong pin chì-cacbon do đặc tính sạc-xả của chúng. Các cell riêng lẻ không có nguy cơ cháy, nổ hoặc quá nhiệt.
• l Pin chì-cacbon là sự kết hợp hoàn hảo cho các hệ thống trên lưới điện và ngoài lưới điện. Chất lượng này làm cho chúng trở thành lựa chọn tốt cho các hệ thống điện mặt trời vì chúng cung cấp khả năng xả dòng điện cao

Pin chì cacbonVSẮc quy chì axit kín, ắc quy gel

• l Pin chì-cacbon tốt hơn khi ở trạng thái sạc một phần (PSOC). Pin chì thông thường hoạt động tốt nhất và bền hơn nếu tuân theo chế độ 'sạc đầy'-'xả đầy'-sạc đầy' nghiêm ngặt; chúng không phản ứng tốt khi được sạc ở bất kỳ trạng thái nào giữa đầy và cạn. Pin chì-cacbon hoạt động tốt hơn ở các vùng sạc mơ hồ hơn.
• l Pin chì Carbon sử dụng điện cực âm siêu tụ điện. Pin carbon sử dụng điện cực dương pin loại chì tiêu chuẩn và điện cực âm siêu tụ điện. Điện cực siêu tụ điện này là chìa khóa cho tuổi thọ của pin carbon. Điện cực loại chì tiêu chuẩn trải qua phản ứng hóa học theo thời gian từ quá trình sạc và xả. Điện cực âm siêu tụ điện làm giảm sự ăn mòn trên điện cực dương và điều đó dẫn đến tuổi thọ của chính điện cực, từ đó dẫn đến pin có tuổi thọ dài hơn.
• l Pin chì carbon có tốc độ sạc/xả nhanh hơn. Pin loại chì tiêu chuẩn có tốc độ sạc/xả tối đa từ 5-20% dung lượng định mức của chúng, nghĩa là bạn có thể sạc hoặc xả pin trong khoảng 5-20 giờ mà không gây ra bất kỳ thiệt hại lâu dài nào cho các thiết bị. Carbon Lead có tốc độ sạc/xả lý thuyết không giới hạn.
• l Pin chì carbon không cần bảo trì. Pin được bịt kín hoàn toàn và không cần bảo trì tích cực.
• l Pin chì-cacbon có giá thành cạnh tranh với pin loại gel. Pin gel vẫn rẻ hơn một chút khi mua ban đầu, nhưng pin carbon chỉ đắt hơn một chút. Chênh lệch giá hiện tại giữa pin Gel và pin Carbon là khoảng 10-11%. Hãy cân nhắc rằng pin carbon có tuổi thọ dài hơn khoảng 30% và bạn có thể thấy tại sao đây là lựa chọn có giá trị hơn.