Следующее поколение VRLA - свинцово-углеродные аккумуляторы
С развитием общества, требования к хранению энергии в аккумуляторных батареях продолжают расти. За последние несколько десятилетий многие аккумуляторные технологии достигли большого прогресса, и разработка свинцово-кислотных аккумуляторов также столкнулась с множеством возможностей и проблем. В этом контексте ученые и инженеры работали вместе, чтобы улучшить характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов. Так родилась свинцово-углеродная батарея, модернизированная версия свинцово-кислотных аккумуляторов.
Преимущества свинцово-углеродных аккумуляторов
Свинцово-углеродная батарея - это разновидность свинцово-кислотной технологии, которая изготавливается путем добавления углеродных материалов к отрицательному электроду свинцово-кислотных аккумуляторов. Углерод - волшебный элемент, в котором содержится множество различных соединений. Его добавление значительно улучшает характеристики заряда и разряда, сохраняя при этом исходную удельную мощность свинцово-кислотных аккумуляторов. В то же время углеродно-свинцово-кислотные аккумуляторы обладают высокой безопасностью и надежностью, что позволяет восполнить недостатки других типов аккумуляторов, которые не справляются с различными сложными условиями работы.
Углеродные частицы, которые добавляются к свинцовому отрицательному электроду, образуют проводящую сетевую структуру, которая эффективно используется для хранения энергии. Срок службы современных свинцово-углеродных аккумуляторов в в циклическом режиме может в несколько раз превышать срок службы стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов. С точки зрения защиты окружающей среды, углеродно-свинцово-кислотные аккумуляторы экологически безопасны и позволяют полностью утилизировать аккумуляторы. Основные преимущества такой сетевой структуры:
- Обеспечивает большую площадь реакции : на поверхности углеродных решеток образуются новые поверхности для реакции
- Формирует проводящую структуру для уменьшения поляризации
- Способствует более ровномерному протеканию электромеханических реакций на поверхности и внутри электрода значительно сокращая риск сульфатации
- Улучшает емкостные и силовые характеристики аккумулятора за счет емкостных свойст углерода
Благодаря вышеупомянутой сетевой структуре, существенным преимуществом свинцово-углеродных аккумуляторов является способность эффективно подавляют тенденцию сульфатации отрицательного электрода, что значительно увеличивает срок службы батареи.
Кроме того, сам углерод обладает хорошими электропроводными и емкостными характеристиками, так что свинцово-углеродные батареи имеют лучшие возможности запуска при низких температурах, возможности приема заряда и способности для заряда-разряда большими токами, чем традиционные свинцово-кислотные батареи. При работе с большим током емкостный углеродный материал играет роль «буфера». Когда свинцово-углеродная батарея заряжается и разряжается частыми мгновенными сильными токами, ток в основном выделяется или принимается углеродным материалом. В это время влияние большого тока, получаемого металлическим свинцовым отрицательным электродом невелико, в этом отличие от традиционных свинцово-кислотных батарей. «Отрицательная сульфатация» происходит быстро под воздействием высокого тока, что эффективно продлевает срок службы батареи. При работе в режиме низкого тока воздействие оказывается в основном на отрицательный электрод, чтобы постоянно обеспечивать энергию.
Суперъемкостные свойства свинцово-углеродных аккумуляторов
Свинцово-углеродная батарея, является новым типом супер-аккумуляторной батареи и представляет собой комбинацию свинцово-кислотных аккумуляторов и суперконденсаторов. Таким образом, он не только использует преимущества мгновенной мощности и заряда большой емкости суперконденсаторов, но также имеет превосходные энергетические свойства свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут быть полностью заряжены за один час и имеют великолепные зарядно-разрядные характеристики. Производительность свинцово-углеродных аккумуляторов намного превосходит традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы, поэтому свинцово-углеродные аккумуляторы отлично подходят для использования в области нового накопления энергии, например, в составе солнечных или ветрянных электростанций.