Teknolojia na Faida ya Betri ya Kaboni ya CSPower Risasi

Betri ya Kaboni ya CSPower Risasi - Teknolojia, Faida

Kadri jamii inavyoendelea, mahitaji ya kuhifadhi nishati ya betri katika hafla mbalimbali za kijamii yanaendelea kuongezeka. Katika miongo michache iliyopita, teknolojia nyingi za betri zimepata maendeleo makubwa, na maendeleo ya betri za asidi ya risasi pia yamekutana na fursa na changamoto nyingi. Katika muktadha huu, wanasayansi na wahandisi walifanya kazi pamoja kuongeza kaboni kwenye nyenzo hasi inayofanya kazi ya betri za asidi ya risasi, na betri ya kaboni ya risasi, toleo lililoboreshwa la betri za asidi ya risasi, ilizaliwa.

Betri za kaboni zenye risasi ni aina ya hali ya juu ya betri za Asidi ya Risasi Zinazodhibitiwa na Valve zinazotumia kathodi iliyotengenezwa kwa kaboni na anodi iliyotengenezwa kwa risasi. Kaboni kwenye kathodi iliyotengenezwa kwa kaboni hufanya kazi ya capacitor au 'supercapacitor' ambayo inaruhusu kuchaji na kutoa chaji haraka pamoja na maisha marefu katika hatua ya awali ya kuchaji betri.

Kwa nini soko linahitaji betri ya kaboni yenye risasi???

• * Hali za kushindwa kwa betri za asidi ya risasi ya VRLA ya sahani tambarare katika kesi ya mzunguko mkali

Njia za kawaida za kushindwa ni:

– Kulainisha au kumwaga nyenzo inayofanya kazi. Wakati wa kutoa oksidi ya risasi (PbO2) ya sahani chanya hubadilishwa kuwa salfeti ya risasi (PbSO4), na kurudi kwenye oksidi ya risasi wakati wa kuchaji. Kuzunguka mara kwa mara kutapunguza mshikamano wa nyenzo ya sahani chanya kutokana na kiasi kikubwa cha salfeti ya risasi ikilinganishwa na oksidi ya risasi.

– Kutu kwa gridi ya bamba chanya. Mmenyuko huu wa kutu huharakisha mwishoni mwa mchakato wa kuchaji kutokana na uwepo wa asidi ya sulfuriki, unaohitajika.

– Sulphusheni ya nyenzo amilifu ya bamba hasi. Wakati wa kutoa risasi (Pb) ya bamba hasi pia hubadilishwa kuwa salfeti ya risasi (PbSO4). Inapoachwa katika hali ya chini ya chaji, fuwele za salfeti ya risasi kwenye bamba hasi hukua na kuwa ngumu na kuunda safu isiyopenyeka ambayo haiwezi kubadilishwa kuwa nyenzo amilifu. Matokeo yake ni kupungua kwa uwezo, hadi betri itakapokuwa haina maana.

• * Inachukua muda kuchaji betri ya asidi ya risasi

Kwa hakika, betri ya asidi ya risasi inapaswa kuchajiwa kwa kiwango kisichozidi 0,2C, na awamu ya kuchaji kwa wingi inapaswa kuwa kwa saa nane za kuchaji. Kuongeza mkondo wa chaji na volteji ya chaji kutafupisha muda wa kuchaji kwa gharama ya maisha ya huduma yaliyopunguzwa kutokana na ongezeko la halijoto na kutu kwa kasi zaidi kwa bamba chanya kutokana na volteji ya juu ya chaji.

• * Kaboni inayoongoza: utendaji bora wa hali ya chaji isiyo kamili, maisha marefu ya mizunguko zaidi, na mzunguko wa kina wenye ufanisi mkubwa

Kubadilisha nyenzo amilifu ya bamba hasi kwa mchanganyiko wa kaboni yenye risasi kunaweza kupunguza salfa na kuboresha kukubalika kwa chaji ya bamba hasi.

Teknolojia ya Betri ya Kaboni ya Risasi

Betri nyingi zinazotumika hutoa chaji ya haraka ndani ya saa moja au zaidi. Ingawa betri ziko chini ya hali ya chaji, bado zinaweza kutoa nishati ya kutoa ambayo huzifanya zifanye kazi hata chini ya hali ya chaji na kuongeza matumizi yake. Hata hivyo, tatizo lililojitokeza katika betri za asidi-risasi ni kwamba ilichukua muda mfupi sana kutoa na muda mrefu sana wa kuchaji tena.

Sababu ya betri za asidi ya risasi kuchukua muda mrefu kupata malipo yao ya awali ilikuwa mabaki ya sulfate ya risasi ambayo yaliwekwa kwenye elektrodi za betri na vipengele vingine vya ndani. Hii ilihitaji usawa wa sulfate mara kwa mara kutoka kwa elektrodi na vipengele vingine vya betri. Mvua huu wa sulfate ya risasi hutokea kwa kila mzunguko wa chaji na utoaji na ziada ya elektroni kutokana na mvua husababisha uzalishaji wa hidrojeni na kusababisha upotevu wa maji. Tatizo hili huongezeka baada ya muda na mabaki ya sulfate huanza kuunda fuwele ambazo huharibu uwezo wa kukubali chaji wa elektrodi.

Elektrodi chanya ya betri hiyo hiyo hutoa matokeo mazuri licha ya kuwa na vizuizi sawa vya sulfate ya risasi ambayo inaonyesha wazi kuwa tatizo liko ndani ya elektrodi hasi ya betri. Ili kutatua suala hili, wanasayansi na watengenezaji wametatua tatizo hili kwa kuongeza kaboni kwenye elektrodi hasi (cathode) ya betri. Kuongezwa kwa kaboni kunaboresha kukubalika kwa chaji ya betri na kuondoa chaji kidogo na kuzeeka kwa betri kutokana na mabaki ya sulfate ya risasi. Kwa kuongeza kaboni, betri huanza kutenda kama 'supercapacitor' inayotoa sifa zake kwa utendaji bora wa betri.

Betri za risasi-kaboni ni mbadala mzuri wa programu zinazohusisha betri ya risasi-asidi kama vile katika programu za mara kwa mara za kusimamisha kuanza na mifumo midogo/midogo ya mseto. Betri za risasi-kaboni zinaweza kuwa nzito ikilinganishwa na aina zingine za betri lakini zina gharama nafuu, zinastahimili halijoto kali, na hazihitaji mifumo ya kupoeza kufanya kazi pamoja nazo. Kinyume na betri za kawaida za risasi-asidi, betri hizi za risasi-kaboni hufanya kazi kikamilifu kati ya uwezo wa kuchaji wa asilimia 30 na 70 bila hofu ya mvua ya salfeti. Betri za risasi-kaboni zimefanya kazi kupita betri za risasi-asidi katika kazi nyingi lakini hupata kushuka kwa volteji zinapotolewa kama vile supercapacitor inavyofanya.

Ujenzi waNguvu ya CSBetri ya Kaboni ya Mzunguko wa Kina wa Chaji Haraka

Vipengele vya betri ya kaboni yenye risasi ya kasi ya kuchajia haraka

• l Changanya sifa za betri ya asidi ya risasi na capacitor kubwa
• Muundo wa huduma ya mzunguko wa maisha marefu, PSoC bora na utendaji wa mzunguko
• l Nguvu ya juu, kuchaji na kutoa haraka
• l Muundo wa kipekee wa gridi na ubandishaji wa risasi
• l Uvumilivu wa halijoto uliokithiri
• l Inaweza kufanya kazi kwa -30°C -60°C
• l Uwezo wa kurejesha Utoaji wa Kina

Faida za betri ya kaboni yenye risasi ya mzunguko wa kina cha chaji haraka

Kila betri ina matumizi yake maalum kulingana na matumizi yake na haiwezi kuitwa nzuri au mbaya kwa ujumla.

Betri ya kaboni yenye risasi inaweza isiwe teknolojia ya hivi karibuni kwa betri lakini inatoa faida kubwa ambazo hata teknolojia za hivi karibuni za betri haziwezi kutoa. Baadhi ya faida hizi za betri za kaboni yenye risasi zimetolewa hapa chini:

• l Sulfation kidogo katika kesi ya operesheni ya hali ya malipo.
• l Volti ya chini ya chaji na hivyo ufanisi mkubwa na uchakavu mdogo wa bamba chanya.
• Na matokeo ya jumla ni maisha bora ya mzunguko.

Majaribio yameonyesha kuwa betri zetu za kaboni zenye risasi hustahimili angalau mizunguko mia nane ya DoD 100%.

Vipimo vinajumuisha utoaji wa kila siku hadi 10,8V na I = 0,2C₂₀, kwa takriban saa mbili za kupumzika katika hali ya kutolewa, na kisha kuchaji tena na I = 0,2C₂₀.

• l ≥ mizunguko 1200 @ 90% DoD (kutokwa kwa joto hadi 10,8V na I = 0,2C₂₀, kwa takriban saa mbili za kupumzika katika hali ya kutokwa, na kisha kuchaji tena na I = 0,2C₂₀)
• l ≥ mizunguko 2500 @ 60% DoD (kutokwa kwa maji ndani ya saa tatu na I = 0,2C₂₀, mara moja kwa kuchaji tena kwa I = 0,2C₂₀)
• l ≥ mizunguko 3700 @ 40% DoD (kutokwa kwa maji ndani ya saa mbili na I = 0,2C₂₀, mara moja kwa kuchaji kwa I = 0,2C₂₀)
• l Athari ya uharibifu wa joto ni ndogo katika betri za kaboni yenye risasi kutokana na sifa zao za kutoa chaji. Seli za kibinafsi ziko mbali na hatari ya kuungua, kulipuka, au kuongezeka kwa joto kupita kiasi.
• Betri za kaboni yenye risasi zinafaa kwa mifumo ya gridi ya taifa na nje ya gridi ya taifa. Ubora huu huzifanya kuwa chaguo nzuri kwa mifumo ya umeme wa jua kwa sababu hutoa uwezo mkubwa wa kutoa mkondo wa umeme.

Betri za kaboni zenye risasiVSBetri ya asidi ya risasi iliyofungwa, betri za jeli

• Betri za kaboni yenye risasi zinafaa zaidi katika hali ya kutochaji sehemu (PSOC). Betri za kawaida za aina ya risasi hufanya kazi vizuri zaidi na hudumu kwa muda mrefu zaidi ikiwa zinafuata utaratibu mkali wa 'chaji kamili'-'kutokwa kamili'-chaji kamili'; hazijibu vizuri zinapochajiwa katika hali yoyote kati ya kujaa na tupu. Betri za kaboni yenye risasi hufurahi zaidi kufanya kazi katika maeneo ya kuchaji yenye utata zaidi.
• Betri za kaboni zenye risasi hutumia elektrodi hasi za supercapacitor. Betri za kaboni hutumia elektrodi chanya ya betri ya aina ya risasi na elektrodi hasi ya supercapacitor. Elektrodi hii ya supercapacitor ndiyo ufunguo wa uimara wa betri za kaboni. Elektrodi ya kawaida ya aina ya risasi hupitia mmenyuko wa kemikali baada ya muda kutokana na kuchaji na kutoa chaji. Elektrodi hasi ya supercapacitor hupunguza kutu kwenye elektrodi chanya na hiyo husababisha maisha marefu ya elektrodi yenyewe ambayo kisha husababisha betri za kudumu kwa muda mrefu.
• Betri za kaboni zenye risasi zina viwango vya juu vya kuchaji/kutoa chaji. Betri za kawaida za aina ya risasi zina kiwango cha juu cha 5-20% ya uwezo wao uliokadiriwa wa kuchaji/kutoa chaji, ikimaanisha kuwa unaweza kuchaji au kutoa chaji kati ya saa 5 - 20 bila kusababisha uharibifu wowote wa muda mrefu kwa vitengo. Betri za kaboni zenye risasi zina kiwango cha chaji/kutoa chaji kisicho na kikomo cha kinadharia.
• Betri za kaboni zenye risasi hazihitaji matengenezo yoyote. Betri zimefungwa kikamilifu na hazihitaji matengenezo yoyote yanayoendelea.
• Betri za kaboni zenye risasi zina ushindani wa gharama na betri za aina ya jeli. Betri za jeli bado ni nafuu kidogo kununua mapema, lakini betri za kaboni ni kubwa kidogo tu. Tofauti ya bei ya sasa kati ya betri za Jeli na Kaboni ni takriban 10-11%. Zingatia kwamba kaboni hudumu kwa takriban 30% zaidi na unaweza kuona ni kwa nini ni chaguo bora la thamani ya pesa.