Познакомьте вас с настоящей свинцово-угольной батареей

Свинцово-угольная батарея - это емкостная свинцово-кислотная батарея, в которой активированный уголь добавлен к отрицательному электроду свинцово-кислотной батареи. Активным положительным материалом обычных свинцово-кислотных аккумуляторов является оксид свинца (PbO2), а отрицательным активным материалом - свинец (Pb). Если отрицательный активный материал Pb заменить активированным углем, обычная свинцово-кислотная батарея становится гибридным конденсатором; если активированный уголь смешан с активным материалом Pb отрицательного электрода, обычная свинцово-кислотная батарея становится свинцово-угольной батареей. Он сочетает в себе углеродный материал (C), имеющий характеристику емкости двойного слоя, с отрицательным электродом из губчатого свинца (Pb), чтобы сформировать композитный электрод двойного назначения из свинца и углерода (далее именуемый электродом из свинца с углеродом), имеющий как характеристику емкости, так и характеристика батареи. Затем свинцово-углеродный композитный электрод собирают с положительным электродом из PbO2, чтобы сформировать свинцово-углеродную батарею.

Свинцово-угольные аккумуляторы - это новый тип супер-аккумуляторов. Вы можете понять, что свинцово-углеродная батарея сочетает в себе свинцово-кислотную батарею и суперконденсатор: она не только использует преимущества мгновенной зарядки большой емкости ультраконденсатора, но также играет роль свинцово-кислотной батареи. Он обладает превосходным энергетическим преимуществом и очень хорошими характеристиками заряда и разряда - его можно полностью зарядить за 90 минут (если свинцово-кислотный аккумулятор заряжен и разряжен, срок службы составляет менее 30 раз). Кроме того, благодаря добавлению углерода (графена) предотвращается сульфатация отрицательного электрода, что улучшает фактор выхода батареи из строя в прошлом и продлевает срок ее службы.

Характеристики работы

1) Когда аккумулятор заряжается и разряжается частым мгновенным высоким током, углеродный материал в основном разряжается или принимается углеродным материалом, и «отрицательное сульфатирование» свинцово-кислотного аккумулятора подавляется, тем самым эффективно продлевая срок службы. аккумуляторной батареи;

2) Когда аккумулятор в течение длительного времени находится в режиме работы с низким током, он в основном приводится в действие анодом из губчатого свинца для непрерывного обеспечения энергией;

3) Высокое содержание углерода в сверхкомпозитном электроде из свинца с углеродом позволяет электроду иметь лучшие пусковые характеристики при низких температурах, способность принимать заряд и характеристики сильноточного заряда и разряда, чем у обычных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Тактико-технические характеристики

С точки зрения производительности свинцово-угольные батареи характеризуются как свинцово-кислотными батареями, так и конденсаторами. Добавление активированного угля увеличивает удельную мощность батареи и продлевает срок службы. В то же время, поскольку активированный уголь занимает часть пространства электрода, плотность энергии снижается, и количество газовыделения электрода также может увеличиваться. С точки зрения процесса, добавление активированного угля увеличивает сложность суспендирования и нанесения покрытия на столб. В целом, свинцово-угольные аккумуляторы превосходят обычные свинцово-кислотные аккумуляторы, они представляют собой современные свинцово-кислотные аккумуляторы, а также являются основным направлением развития технологии свинцово-кислотных аккумуляторов.

Есть проблема с ситуацией развития

1) Углеродистый материал свинцово-кислотной батареи с высоким содержанием углерода добавляется в количестве 4% или более. Для обычных свинцово-кислотных аккумуляторов количество добавляемого углеродного материала составляет 0,2% или меньше. Итак, лучшая добавка к углеродному материалу свинцово-углеродных батарей - это проблема, которую необходимо изучить.

2) Смешивание свинцового порошка и углеродного материала, таким образом, углеродный материал и свинцовый порошок могут быть равномерно смешаны, и может быть обеспечена стабильность отрицательной пасты из свинцово-углеродного смешанного материала, а также склеивающая способность электрода. пластина и свинцовая паста могут быть достигнуты. Убедитесь, что отрицательная пластина соответствует требованиям к прочности.

3) После экстернализации поверхность пластины отрицательного электрода осаждается углеродным материалом, и возникает явление деформации расширения сетки.

4) Добавление углеродного материала усугубит выделение водорода на отрицательном электроде, в результате чего батарея будет серьезно терять воду, а эффективность обслуживания не снизится, что приведет к изменению режима отказа батареи.

5) Разница в плотности между углеродным материалом и свинцовым порошком очень велика, а пористость пластины отрицательного электрода значительно увеличивается после добавления, а отрицательный электрод легко окисляется.

решение

1) Если свинцово-углеродная батарея действует как суперконденсатор, количество добавляемого углеродного материала должно быть более 4%. Отечественные и зарубежные исследования показали, что количество углеродного материала можно увеличить на 10-20%.

2) Если стабильность отрицательной пасты из свинцово-углеродного смешанного материала и связывающая способность электродной пластины и свинцовой пасты обеспечена, связующее, подходящее для свинцово-кислотных аккумуляторов, такое как ПТФЭ, КМЦ, неопрен или подобное, необходимо добавить.

3) Чтобы обеспечить прочность отрицательной пластины, сначала убедитесь, что влажная плотность пасты при использовании пасты, а влажная плотность пасты лучше всего составляет 4,2 ~ 4,5 г / см3. Добавление необходимого количества связующего или короткого волокна и использование машинной пасты для увеличения давления пасты может обеспечить прочность пластины.

4) Чтобы предотвратить потерю углеродного материала и деформацию расширения сетки во время формирования, может быть принят процесс интернализации, и процесс проектирования внутреннего тока должен быть соответствующим образом скорректирован.

5) Для решения проблемы выделения водорода отрицательного электрода к активному материалу отрицательного электрода может быть добавлено соответствующее количество подавляющей сероводород добавки, такой как соединение оксида серебра или цинка.

6) Для предотвращения окисления отрицательного электрода может быть применен процесс интернализации: если он вынесен вовне, время анаэробной сушки должно быть соответствующим образом увеличено.

Перспективы

Свинцово-угольные аккумуляторы - это самая передовая технология в области свинцово-кислотных аккумуляторов, которая также является основным направлением развития международной индустрии аккумулирования энергии. У него очень широкая перспектива применения. Технология аккумуляторов энергии - одна из ключевых технологий, ограничивающих развитие новой индустрии аккумулирования энергии. Области накопления энергии, такие как накопление фотоэлектрической энергии, накопление энергии ветра и пиковая мощность энергосистемы, требуют, чтобы батареи имели высокую удельную мощность, длительный срок службы и низкую цену. Свинцово-угольные батареи, литий-ионные батареи и проточные батареи - три основных направления развития новых аккумуляторных батарей. Среди них стоимость литиевых батарей относительно высока, проблема согласованности все еще существует; Стоимость жидкостных батарей также высока, и свинцово-угольные батареи являются относительно практичным и осуществимым способом накопления энергии в ближайшем будущем.

Обычные свинцово-кислотные батареи имеют преимущество низкой стоимости, но их короткий срок службы короток, что приводит к более высоким затратам на хранение энергии на единицу. Свинцово-угольные батареи предотвратили сульфатацию отрицательного электрода из-за добавления активированного угля, который продлевает срок службы батареи и снижает стоимость единицы использования. Он имеет большой потенциал в области хранения новой энергии.

Страница содержит содержимое машинного перевода.