뉴스 - CSPower Lead 탄소 배터리 기술 및 장점

CSPower 납탄소전지 – 기술, 장점

사회가 발전함에 따라 다양한 사회적 행사에서 배터리 에너지 저장에 대한 요구 사항이 계속 증가하고 있습니다. 지난 수십 년 동안 많은 배터리 기술이 큰 발전을 이루었으며 납축 배터리의 개발에도 많은 기회와 도전에 직면했습니다. 이런 맥락에서 과학자와 엔지니어들이 힘을 합쳐 납축전지의 음극 활물질에 탄소를 첨가했고, 납축전지의 업그레이드 버전인 납탄소전지가 탄생했다.

납 탄소 배터리는 탄소로 구성된 음극과 납으로 구성된 양극을 사용하는 고급 형태의 밸브 규제 납축 배터리입니다. 탄소로 만든 양극에 붙은 탄소는 배터리 초기 충전 단계에서 급속 충전 및 방전과 긴 수명을 가능하게 하는 커패시터, 즉 '슈퍼커패시터' 역할을 한다.

시장에 납탄소 배터리가 필요한 이유???

* 집중적인 사이클링 시 평판형 VRLA 납축전지의 고장 모드

가장 일반적인 실패 모드는 다음과 같습니다.

– 활성 물질의 연화 또는 탈락. 방전 중에 양극판의 산화납(PbO2)은 황산납(PbSO4)으로 변환되고, 충전 중에는 다시 산화납으로 전환됩니다. 빈번한 사이클링은 산화납에 비해 황산납의 양이 더 많기 때문에 양극판 재료의 응집력을 감소시킵니다.

– 양극판 그리드의 부식. 이 부식 반응은 필요한 황산의 존재로 인해 충전 공정이 끝날 때 가속화됩니다.

– 음극판 활물질의 황산화. 방전 중에 음극판의 납(Pb)도 황산납(PbSO4)으로 변환됩니다. 낮은 충전 상태에 방치하면 음극판의 황산납 결정이 성장하고 경화되어 활물질로 재전환될 수 없는 침투 불가능한 층을 형성합니다. 결과적으로 배터리가 쓸모 없게 될 때까지 용량이 감소합니다.

* 납축전지는 충전하는데 시간이 걸립니다

이상적으로 납축 배터리는 0.2C를 초과하지 않는 속도로 충전되어야 하며, 대량 충전 단계는 8시간의 흡수 충전이어야 합니다. 충전 전류와 충전 전압을 높이면 온도 상승으로 인해 서비스 수명이 단축되고 충전 전압이 높아져 양극판의 부식이 빨라지는 대신 재충전 시간이 단축됩니다.

* 납 탄소: 더 나은 부분 충전 상태 성능, 더 많은 사이클 긴 수명 및 더 높은 효율의 딥 사이클

음극판의 활성 물질을 납 탄소 복합재로 교체하면 잠재적으로 황산화가 줄어들고 음극판의 전하 수용이 향상됩니다.

납 탄소 배터리 기술

사용되는 대부분의 배터리는 1시간 이상 내에 급속 충전이 가능합니다. 배터리가 충전 상태에 있는 동안에도 출력 에너지를 제공할 수 있어 충전 상태에서도 작동할 수 있어 사용량이 늘어납니다. 하지만 납축전지에서 발생한 문제는 방전하는데 아주 짧은 시간이 걸리고, 다시 차지백하는데 아주 오랜 시간이 걸린다는 점이었다.

납산 배터리가 원래의 차지백을 획득하는 데 너무 오랜 시간이 걸린 이유는 배터리의 전극과 기타 내부 구성 요소에 침전된 황산납 잔여물 때문이었습니다. 이를 위해서는 전극 및 기타 배터리 구성 요소의 황산염을 간헐적으로 균등화해야 했습니다. 이러한 황산납의 침전은 충방전 주기마다 발생하며, 침전으로 인한 과잉 전자는 수소 생성을 유발하여 수분 손실을 초래합니다. 이 문제는 시간이 지남에 따라 증가하고 황산염 잔여물은 전극의 전하 수용 능력을 망치는 결정을 형성하기 시작합니다.

동일한 배터리의 양극은 동일한 황산 납 침전물이 있음에도 불구하고 좋은 결과를 생성하므로 문제가 배터리의 음극 내에 있음이 분명해집니다. 이 문제를 극복하기 위해 과학자와 제조업체는 배터리의 음극(음극)에 탄소를 추가하여 이 문제를 해결했습니다. 탄소를 첨가하면 배터리의 충전 수용성이 향상되어 황산납 잔여물로 인한 배터리의 부분 충전 및 노화가 방지됩니다. 탄소를 추가하면 배터리는 배터리 성능을 향상시키는 특성을 제공하는 '슈퍼커패시터'로 작동하기 시작합니다.

납탄소 배터리는 잦은 시동-정지 애플리케이션 및 마이크로/마일드 하이브리드 시스템과 같은 납축 배터리와 관련된 애플리케이션을 위한 완벽한 대체품입니다. 납탄소 배터리는 다른 유형의 배터리에 비해 무거울 수 있지만 비용 효율적이고 극한의 온도에 강하며 함께 작동하기 위해 냉각 메커니즘이 필요하지 않습니다. 기존의 납산 배터리와 달리 이 납-탄소 배터리는 황산염 침전에 대한 걱정 없이 30~70%의 충전 용량으로 완벽하게 작동합니다. 납탄소 배터리는 대부분의 기능에서 납축 배터리보다 성능이 뛰어났지만 슈퍼커패시터처럼 방전 시 전압 강하가 발생합니다.

건설CS파워고속 충전 딥 사이클 납 탄소 배터리

고속 충전 딥 사이클 납 탄소 배터리의 특징

l 납축전지와 슈퍼커패시터의 특성을 결합
l 긴 수명주기 서비스 설계, 우수한 PSoC 및 순환 성능
l 고전력, 급속 충전 및 방전
l 독특한 그리드 및 리드 붙여넣기 디자인
l 극한의 온도 내성
l -30°C -60°C에서 작동 가능
l 심방전 회복 능력

고속 충전 딥 사이클 납 탄소 배터리의 장점

모든 배터리는 용도에 따라 지정된 용도가 있으며 일반적으로 좋다 나쁘다라고 할 수는 없습니다.

납-탄소 배터리는 최신 배터리 기술은 아니지만 최신 배터리 기술이 제공할 수 없는 몇 가지 큰 이점을 제공합니다. 납탄소 배터리의 이러한 장점 중 일부는 다음과 같습니다.

l 부분 충전 운전 시 황산화 현상이 적습니다.
l 충전 전압이 낮아져 효율이 높아지고 양극판의 부식이 줄어듭니다.
l 전체적인 결과는 사이클 수명이 향상되었습니다.

테스트 결과 당사의 납탄소 배터리는 DoD 주기를 100% 이상 견딜 수 있는 것으로 나타났습니다.

테스트는 I = 0,2C²₀로 매일 10,8V로 방전하고, 방전 상태에서 약 2시간 동안 휴식을 취한 후 I = 0,2C²₀로 재충전하는 것으로 구성됩니다.

l ≥ 1200 사이클 @ 90% DoD(I = 0,2C²₀로 10,8V로 방전, 방전 상태에서 약 2시간 휴지 후 I = 0,2C²₀로 재충전)
l ≥ 2500 사이클 @ 60% DoD(I = 0,2C²₀에서 3시간 동안 방전, I = 0,2C²₀에서 재충전하여 즉시)
l ≥ 3700 사이클 @ 40% DoD(I = 0,2C²₀에서 2시간 동안 방전, I = 0,2C²₀에서 재충전하여 즉시)
l 납탄소 배터리는 충전-방전 특성으로 인해 열 손상 효과가 최소화됩니다. 개별 셀은 연소, 폭발, 과열의 위험이 없습니다.
l 납탄소 배터리는 온그리드 및 오프그리드 시스템과 완벽하게 일치합니다. 이러한 품질로 인해 높은 방전 전류 능력을 제공하므로 태양광 전기 시스템에 적합한 선택이 됩니다.

납 탄소 배터리VS밀봉된 납축 배터리, 젤 배터리

l 납 탄소 배터리는 부분 충전 상태(PSOC)에 더 적합합니다. 일반 납형 배터리는 엄격한 '완전 충전'-'완전 방전'-완전 충전' 방식을 따르면 가장 잘 작동하고 더 오래 지속됩니다. 가득 찬 상태와 비어 있는 상태 사이의 어떤 상태에서도 충전되는 것에 대해 잘 반응하지 않습니다. 납 탄소 배터리는 보다 모호한 충전 영역에서 작동하는 것이 더 행복합니다.
l 납탄소 배터리는 슈퍼커패시터 음극을 사용합니다. 탄소 배터리는 표준 리드형 배터리 양극과 슈퍼커패시터 음극을 사용합니다. 이 슈퍼커패시터 전극은 탄소 배터리 수명의 핵심이다. 표준 리드형 전극은 충전과 방전을 통해 시간이 지남에 따라 화학 반응을 겪습니다. 슈퍼커패시터 음극은 양극의 부식을 줄여 전극 자체의 수명을 늘려 배터리 수명을 연장시킨다.
l 납 탄소 배터리는 충전/방전 속도가 더 빠릅니다. 표준 납형 배터리는 정격 용량의 최대 5~20% 충전/방전률을 가지며, 이는 장치에 장기적인 손상을 주지 않고 5~20시간 동안 배터리를 충전 또는 방전할 수 있음을 의미합니다. Carbon Lead는 이론적으로 무제한 충전/방전 속도를 가지고 있습니다.
l 납 탄소 배터리는 유지 관리가 필요하지 않습니다. 배터리는 완전히 밀봉되어 있어 적극적인 유지 관리가 필요하지 않습니다.
l 납탄소 배터리는 젤형 배터리에 비해 가격 경쟁력이 있습니다. 젤 배터리는 아직 선불로 구입하는 것이 약간 더 저렴하지만 탄소 배터리는 약간 더 비쌉니다. 현재 젤과 카본 배터리의 가격 차이는 대략 10~11% 정도입니다. 탄소가 약 30% 더 오래 지속된다는 점을 고려하면 이것이 왜 가격 대비 더 나은 가치를 갖는 옵션인지 알 수 있습니다.