Teicneòlas is Buannachd Bataraidh Carbon Luaidhe CSPower

Bataraidh Luaidhe Carbon CSPower – Teicneòlas, Buannachdan

Le adhartas na comann-shòisealta, tha na riatanasan airson stòradh lùtha bataraidh ann an diofar thachartasan sòisealta a’ sìor dhol am meud. Anns na beagan dheicheadan a dh’ fhalbh, tha mòran theicneòlasan bataraidh air adhartas mòr a dhèanamh, agus tha leasachadh bataraidhean luaidhe-aigéid air mòran chothroman agus dhùbhlain a thighinn tarsainn cuideachd. Anns a’ cho-theacsa seo, tha luchd-saidheans agus innleadairean air obrachadh còmhla gus carbon a chur ris an stuth gnìomhach àicheil de bhataraidhean luaidhe-aigéid, agus rugadh am bataraidh luaidhe-carbon, dreach ùraichte de bhataraidhean luaidhe-aigéid.

’S e bataraidhean luaidhe-charboin seòrsa adhartach de bhataraidhean luaidhe-aigéid le riaghlachadh bhalbhaichean a bhios a’ cleachdadh catod air a dhèanamh de charbon agus anod air a dhèanamh de luaidhe. Bidh an carbon air a’ chatod air a dhèanamh de charbon a’ coileanadh gnìomh capacitor no ‘supercapacitor’ a leigeas le cosgais is dì-luchdachadh luath còmhla ri beatha nas fhaide aig ìre cosgais tùsail a’ bhataraidh.

Carson a dh’ fheumas a’ mhargaidh bataraidh luaidhe-charboin???

• * Modhan fàilligeadh bataraidhean searbhag luaidhe VRLA le plàta còmhnard ma bhios iad air an cleachdadh gu dian

Is iad na modhan fàilligeadh as cumanta:

– Bogachadh no rùsgadh an stuth ghnìomhach. Rè an sgaoilidh, thèid ogsaid luaidhe (PbO2) a’ phlàta dheimhinneach a thionndadh gu sulfat luaidhe (PbSO4), agus air ais gu ogsaid luaidhe rè cosgais. Lùghdaichidh rothaireachd tric co-leanailteachd stuth a’ phlàta dheimhinneach air sgàth an tomhas-lìonaidh nas àirde de sulfat luaidhe an taca ri ogsaid luaidhe.

– Creimeadh air griod a’ phlàta dheimhinneach. Bidh an ath-bhualadh creimeadh seo a’ luathachadh aig deireadh a’ phròiseis cosgais air sgàth làthaireachd riatanach searbhag sulfarach.

– Sulfachadh stuth gnìomhach a’ phlàta àicheil. Rè an sgaoilidh, bidh luaidhe (Pb) a’ phlàta àicheil cuideachd air a thionndadh gu luaidhe sulfate (PbSO4). Nuair a thèid fhàgail ann an staid ìosal cosgais, bidh criostalan luaidhe sulfate air a’ phlàta àicheil a’ fàs agus a’ cruadhachadh agus a’ cruthachadh sreath do-ruigsinneach nach gabh ath-thionndadh gu stuth gnìomhach. Is e an toradh comas a lùghdachadh, gus am bi am bataraidh gun fheum.

• * Bheir e ùine bataraidh luaidhe-aigéid ath-lìonadh

Gu h-iomchaidh, bu chòir bataraidh luaidhe-aigéid a bhith air a ghearradh aig ìre nach eil nas àirde na 0,2C, agus bu chòir an ìre cosgais mòr a bhith ochd uairean a thìde de chosgais gabhail a-steach. Bidh àrdachadh sruth cosgais agus bholtaids cosgais a’ giorrachadh an ùine ath-luchdachadh aig cosgais beatha seirbheis nas giorra air sgàth àrdachadh teòthachd agus creimeadh nas luaithe air a’ phlàta dheimhinneach air sgàth bholtaids cosgais nas àirde.

• * Luaidhe gualain: coileanadh nas fheàrr ann an staid pàirteach cosgais, barrachd chuairtean beatha fhada, agus èifeachdas nas àirde ann an cearcall domhainn

Dh’ fhaodadh a bhith a’ cur an àite stuth gnìomhach a’ phlàta àicheil le co-dhèanamh luaidhe-charboin sulfation a lùghdachadh agus gabhail ri luchdan a’ phlàta àicheil a leasachadh.

Teicneòlas Bataraidh Luaidhe-Charboin

Bidh a’ mhòr-chuid de na bataraidhean a thathar a’ cleachdadh a’ tabhann cosgais luath taobh a-staigh uair a thìde no barrachd. Ged a tha na bataraidhean fo staid cosgais, faodaidh iad fhathast lùth toraidh a thoirt seachad a tha gan dèanamh ag obair eadhon fo staid cosgais a’ meudachadh an cleachdaidh. Ach, b’ e an duilgheadas a dh’èirich leis na bataraidhean luaidhe-aigéid nach do thog e mòran ùine airson an leigeil ma sgaoil agus ùine mhòr airson an ath-chosgais.

B’ e an t-adhbhar gun tug bataraidhean luaidhe-aigéid cho fada gus an cosgais thùsail aca fhaighinn air ais na bha air fhàgail de sulfat luaidhe a chaidh a dhòrtadh air electrodan a’ bhataraidh agus co-phàirtean a-staigh eile. Bha seo ag iarraidh co-ionannachd bho àm gu àm den sulfat bho electrodan agus co-phàirtean bataraidh eile. Bidh an sileadh seo de sulfat luaidhe a’ tachairt le gach cearcall cosgais is sgaoilidh agus bidh cus electronan mar thoradh air sileadh ag adhbhrachadh cinneasachadh haidridean agus call uisge mar thoradh air. Bidh an duilgheadas seo a’ dol am meud thar ùine agus bidh na tha air fhàgail de sulfat a’ tòiseachadh a’ cruthachadh criostalan a bhios a’ milleadh comas gabhail cosgais an electrod.

Bidh an dealan dearbhach den aon bhataraidh a’ toirt deagh thoraidhean a dh’aindeoin gu bheil na h-aon dealanan luaidhe sulfate ann, agus tha sin a’ sealltainn gu soilleir gu bheil an duilgheadas taobh a-staigh dealan àicheil a’ bhataraidh. Gus faighinn thairis air a’ chùis seo, tha luchd-saidheans agus luchd-saothrachaidh air an duilgheadas seo fhuasgladh le bhith a’ cur carbon ris an dealan àicheil (cathode) den bhataraidh. Bidh cur-ris carbon a’ leasachadh gabhail cosgais a’ bhataraidh, a’ cur às don chosgais phàirteach agus aois a’ bhataraidh air sgàth fuigheall luaidhe sulfate. Le bhith a’ cur carbon ris, bidh am bataraidh a’ tòiseachadh ag obair mar ‘supercapacitor’ a’ tabhann a fheartan airson coileanadh nas fheàrr a’ bhataraidh.

Tha bataraidhean luaidhe-charboin nan deagh roghainn eile airson tagraidhean a bhios a’ cleachdadh bataraidh luaidhe-aigéid, leithid ann an tagraidhean tòiseachaidh is stad tric agus siostaman tar-chinealach meanbh/meanbh-chinealach. Faodaidh bataraidhean luaidhe-charboin a bhith nas truime an taca ri seòrsachan bataraidhean eile ach tha iad cosg-èifeachdach, an aghaidh teòthachd anabarrach, agus chan fheum iad uidheaman fuarachaidh gus obrachadh còmhla riutha. An coimeas ris na bataraidhean luaidhe-aigéid traidiseanta, bidh na bataraidhean luaidhe-charboin seo ag obair gu foirfe eadar 30 agus 70 sa cheud de chomas cosgais gun eagal mu shìoladh sulfate. Tha bataraidhean luaidhe-charboin air a bhith nas fheàrr na bataraidhean luaidhe-aigéid anns a’ mhòr-chuid de na gnìomhan ach bidh iad a’ fulang le tuiteam bholtaids nuair a thèid an sgaoileadh mar a bhios supercapacitor a’ dèanamh.

Togail airsonCumhachd CSBataraidh Luaidhe Carbon Domhainn Cearcall Luath-chosgais

Feartan airson bataraidh luaidhe gualain cearcall domhainn cosgais luath

• l Cuir feartan bataraidh searbhag luaidhe agus super capacitor còmhla
• Dealbhadh seirbheis cearcall-beatha fhada, PSoC sàr-mhath agus coileanadh cearcallach
• Cumhachd àrd, cosgais is dì-luchdachadh luath
• Dealbhadh sònraichte air a’ ghriod agus air a’ phasgadh luaidhe
• l Fulangas teòthachd anabarrach
• Comasach air obrachadh aig -30°C -60°C
• Comas ath-bheothachaidh sgaoilidh dhomhainn

Buannachdan airson bataraidh luaidhe gualain cearcall domhainn cosgais luath

Tha cleachdadh sònraichte aig gach bataraidh a rèir nan tagraidhean aige agus chan urrainnear a ràdh gu bheil e math no dona san fharsaingeachd.

Is dòcha nach e bataraidh luaidhe-charboin an teicneòlas as ùire airson bataraidhean ach tha e a’ tabhann cuid de bhuannachdan mòra nach urrainn eadhon na teicneòlasan bataraidh as ùire a thabhann. Tha cuid de na buannachdan seo bho bhataraidhean luaidhe-charboin air an toirt seachad gu h-ìosal:

• Nas lugha de sulfation ma bhios an cosgais ag obair ann am pàirt.
• Bholtachd cosgais nas ìsle agus mar sin èifeachdas nas àirde agus nas lugha de chreimeadh air a’ phlàta dheimhinneach.
• Agus is e an toradh iomlan beatha cearcall nas fheàrr.

Tha deuchainnean air sealltainn gu bheil na bataraidhean luaidhe-charboin againn a’ seasamh an aghaidh co-dhiù ochd ceud cearcall DoD 100%.

Tha na deuchainnean a’ toirt a-steach sgaoileadh làitheil gu 10,8V le I = 0,2C₂₀, le timcheall air dà uair a thìde de fois ann an staid neo-luchdaichte, agus an uairsin ath-lìonadh le I = 0,2C₂₀.

• l ≥ 1200 cearcall @ 90% DoD (sgaoileadh gu 10,8V le I = 0,2C₂₀, le timcheall air dà uair a thìde fois ann an staid gun chumhachd, agus an uairsin ath-lìonadh le I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 2500 cearcall @ 60% DoD (sgaoileadh rè trì uairean a thìde le I = 0,2C₂₀, sa bhad le ath-lìonadh aig I = 0,2C₂₀)
• l ≥ 3700 cearcall @ 40% DoD (sgaoileadh rè dà uair a thìde le I = 0,2C₂₀, sa bhad le ath-lìonadh aig I = 0,2C₂₀)
• Tha buaidh milleadh teirmeach glè bheag ann am bataraidhean luaidhe-charboin air sgàth an cuid fheartan cosgais-sgaoilidh. Tha ceallan fa leth fada bho chunnartan losgadh, spreadhadh no cus teasachadh.
• Tha bataraidhean luaidhe-charboin nan deagh roghainn airson siostaman air a’ ghriod agus far a’ ghriod. Tha an càileachd seo gan dèanamh nan deagh roghainn airson siostaman dealain grèine oir tha iad a’ tabhann comas sruth sgaoilidh àrd.

Bataraidhean luaidhe-charboinVSBataraidh luaidhe-aigéid seulaichte, bataraidhean gel

• Tha bataraidhean luaidhe-charboin nas fheàrr aig suidhe ann an staidean pàirt-luchdaidh (PSOC). Bidh bataraidhean luaidhe àbhaisteach ag obair as fheàrr agus a’ mairsinn nas fhaide ma leanas iad siostam teann ‘làn-luchdadh’-‘làn-sgaoileadh’-làn-luchdadh’; chan eil iad a’ freagairt gu math ri bhith air an cur fo chasaid aig staid sam bith eadar làn agus falamh. Tha bataraidhean luaidhe-charboin nas toilichte obrachadh anns na roinnean cosgais nas mì-shoilleire.
• Bidh bataraidhean luaidhe-charboin a’ cleachdadh electrodan àicheil supercomasair. Bidh bataraidhean charboin a’ cleachdadh electrod dearbhach bataraidh de sheòrsa luaidhe àbhaisteach agus electrod àicheil supercomasair. ’S e an electrod supercomasair seo an iuchair airson fad-beatha bataraidhean charboin. Bidh electrod seòrsa luaidhe àbhaisteach a’ dol tro ath-bhualadh ceimigeach thar ùine bho bhith ga luchdachadh agus ga leigeil ma sgaoil. Bidh an electrod àicheil supercomasair a’ lughdachadh creimeadh air an electrod dearbhach agus tha sin a’ leantainn gu beatha nas fhaide an electrod fhèin a tha an uairsin a’ leantainn gu bataraidhean a mhaireas nas fhaide.
• Tha ìrean cosgais/sgaoilidh nas luaithe aig bataraidhean luaidhe-charboin. Tha eadar 5-20% de na h-ìrean cosgais/sgaoilidh aig bataraidhean luaidhe àbhaisteach, agus tha sin a’ ciallachadh gun urrainn dhut na bataraidhean a ghearradh no a leigeil ma sgaoil airson 5-20 uair a thìde gun mhilleadh fad-ùine a dhèanamh air na h-aonadan. Tha ìre cosgais/sgaoilidh gun chrìoch teòiridheach aig Luaidhe-charboin.
• Chan eil feum aig bataraidhean luaidhe-charboin air cumail suas sam bith. Tha na bataraidhean làn-sheulaichte agus chan eil feum aca air cumail suas gnìomhach sam bith.
• Tha bataraidhean luaidhe-charboin farpaiseach a thaobh cosgais an taca ri bataraidhean seòrsa gel. Tha bataraidhean gel fhathast beagan nas saoire ri cheannach ro-làimh, ach chan eil bataraidhean charboin ach beagan nas daoire. Tha an diofar prìsean làithreach eadar bataraidhean Gel agus Charboin timcheall air 10-11%. Thoir an aire gu bheil carbon a’ mairsinn timcheall air 30% nas fhaide agus chì thu carson a tha e na roghainn nas fheàrr airson airgead.