Berita - Teknologi & Keunggulan Baterai Karbon Utama CSPower

Baterai Karbon Timbal CSPower – Teknologi, Keunggulan

Seiring dengan kemajuan masyarakat, kebutuhan akan penyimpanan energi baterai dalam berbagai acara sosial terus meningkat. Dalam beberapa dekade terakhir, banyak teknologi baterai telah mengalami kemajuan besar, dan pengembangan baterai timbal-asam juga menghadapi banyak peluang dan tantangan. Dalam konteks ini, para ilmuwan dan insinyur bekerja sama untuk menambahkan karbon ke bahan aktif negatif baterai timbal-asam, dan lahirlah baterai timbal-karbon, versi terbaru dari baterai timbal-asam.

Baterai karbon timbal adalah bentuk lanjutan dari baterai Asam Timbal yang Diatur Katup yang menggunakan katoda yang terbuat dari karbon dan anoda yang terbuat dari timbal. Karbon pada katoda buatan karbon menjalankan fungsi kapasitor atau 'superkapasitor' yang memungkinkan pengisian dan pengosongan baterai secara cepat serta masa pakai yang lebih lama pada tahap pengisian awal baterai.

Mengapa pasar membutuhkan baterai Lead Carbon???

* Mode kegagalan baterai asam timbal VRLA pelat datar jika terjadi siklus intensif

Mode kegagalan yang paling umum adalah:

– Pelunakan atau pelepasan bahan aktif. Selama pelepasan, oksida timbal (PbO2) pada pelat positif diubah menjadi timbal sulfat (PbSO4), dan kembali menjadi timbal oksida selama pengisian. Perputaran yang sering akan mengurangi kohesi material pelat positif karena volume timbal sulfat yang lebih tinggi dibandingkan timbal oksida.

– Korosi pada kisi-kisi pelat positif. Reaksi korosi ini dipercepat pada akhir proses pengisian karena adanya asam sulfat.

– Sulfasi bahan aktif pelat negatif. Selama pelepasan, timbal (Pb) pada pelat negatif juga diubah menjadi timbal sulfat (PbSO4). Ketika dibiarkan dalam keadaan muatan rendah, kristal timbal sulfat pada pelat negatif tumbuh dan mengeras serta membentuk lapisan kedap air yang tidak dapat diubah kembali menjadi bahan aktif. Akibatnya kapasitasnya berkurang, hingga baterai menjadi tidak berguna.

* Diperlukan waktu untuk mengisi ulang baterai asam timbal

Idealnya, baterai asam timbal harus diisi dengan kecepatan tidak melebihi 0,2C, dan fase pengisian massal harus dilakukan pada delapan jam pengisian daya penyerapan. Meningkatnya arus pengisian dan tegangan pengisian akan mempersingkat waktu pengisian ulang dengan mengorbankan masa pakai yang berkurang karena peningkatan suhu dan korosi yang lebih cepat pada pelat positif karena tegangan pengisian yang lebih tinggi.

* Karbon timbal: kinerja pengisian daya parsial yang lebih baik, siklus yang lebih panjang, dan siklus dalam yang efisiensinya lebih tinggi

Mengganti bahan aktif pelat negatif dengan komposit karbon timbal berpotensi mengurangi sulfasi dan meningkatkan penerimaan muatan pelat negatif.

Teknologi Baterai Karbon Timbal

Sebagian besar baterai yang digunakan menawarkan pengisian cepat dalam waktu satu jam atau lebih. Meskipun baterai berada dalam kondisi terisi, baterai masih dapat menawarkan energi keluaran yang membuat baterai tetap beroperasi bahkan dalam kondisi terisi sehingga penggunaannya meningkat. Namun, masalah yang muncul pada baterai timbal-asam adalah waktu pengosongannya sangat singkat dan waktu pengisiannya kembali sangat lama.

Alasan mengapa baterai timbal-asam membutuhkan waktu lama untuk mendapatkan daya balik aslinya adalah sisa timbal sulfat yang diendapkan pada elektroda baterai dan komponen internal lainnya. Hal ini memerlukan pemerataan sulfat dari elektroda dan komponen baterai lainnya secara berkala. Pengendapan timbal sulfat ini terjadi pada setiap siklus pengisian dan pengosongan dan kelebihan elektron akibat pengendapan menyebabkan produksi hidrogen yang mengakibatkan hilangnya air. Masalah ini meningkat seiring berjalannya waktu dan sisa sulfat mulai membentuk kristal yang merusak kemampuan penerimaan muatan elektroda.

Elektroda positif dari baterai yang sama memberikan hasil yang baik meskipun memiliki endapan timbal sulfat yang sama sehingga jelas bahwa masalahnya ada pada elektroda negatif baterai. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan dan produsen telah memecahkan masalah ini dengan menambahkan karbon ke elektroda negatif (katoda) baterai. Penambahan karbon meningkatkan penerimaan muatan baterai sehingga menghilangkan muatan parsial dan penuaan baterai akibat sisa timbal sulfat. Dengan menambahkan karbon, baterai mulai berperilaku sebagai 'superkapasitor' yang menawarkan sifat-sifatnya untuk kinerja baterai yang lebih baik.

Baterai timbal-karbon adalah pengganti sempurna untuk aplikasi yang melibatkan baterai timbal-asam seperti pada aplikasi start-stop yang sering dilakukan dan sistem hibrida mikro/ringan. Baterai timbal-karbon mungkin lebih berat dibandingkan jenis baterai lainnya, namun baterai ini hemat biaya, tahan terhadap suhu ekstrem, dan tidak memerlukan mekanisme pendinginan untuk bekerja bersama baterai tersebut. Berbeda dengan baterai timbal-asam tradisional, baterai timbal-karbon ini beroperasi dengan sempurna antara 30 dan 70 persen kapasitas pengisian tanpa takut akan pengendapan sulfat. Baterai timbal-karbon telah mengungguli baterai timbal-asam dalam sebagian besar fungsinya, tetapi baterai tersebut mengalami penurunan tegangan saat pengosongan seperti yang dialami superkapasitor.

Konstruksi untukKekuatan CSBaterai Karbon Timbal Siklus Dalam Pengisian Cepat

Fitur untuk Baterai Karbon Timbal Siklus Dalam Pengisian Cepat

l Gabungkan karakteristik baterai asam timbal dan kapasitor super
l Desain layanan siklus hidup yang panjang, PSoC yang sangat baik, dan kinerja siklik
l Daya tinggi, pengisian dan pengosongan cepat
l Desain kisi dan tempel timah yang unik
l Toleransi suhu ekstrim
l Mampu beroperasi pada suhu -30°C -60°C
l Kemampuan pemulihan Deep Discharge

Keuntungan untuk baterai Karbon Timbal Siklus Dalam Pengisian Cepat

Setiap baterai memiliki kegunaannya masing-masing tergantung pada aplikasinya dan tidak dapat dianggap baik atau buruk secara umum.

Baterai timbal-karbon mungkin bukan teknologi baterai terkini, namun baterai ini menawarkan beberapa keuntungan besar yang bahkan tidak dapat ditawarkan oleh teknologi baterai terkini. Beberapa keunggulan baterai timbal-karbon diberikan di bawah ini:

l Lebih sedikit sulfasi dalam kasus operasi dengan muatan parsial.
l Tegangan pengisian lebih rendah sehingga efisiensi lebih tinggi dan korosi pada pelat positif lebih sedikit.
l Dan hasil keseluruhannya adalah peningkatan siklus hidup.

Pengujian telah menunjukkan bahwa baterai karbon timbal kami tahan terhadap setidaknya delapan ratus 100% siklus DoD.

Pengujian terdiri dari pengosongan harian hingga 10,8V dengan I = 0,2C₂₀, istirahat kurang lebih dua jam dalam kondisi kosong, kemudian pengisian ulang dengan I = 0,2C₂₀.

l ≥ 1200 siklus @ 90% DoD (debit hingga 10,8V dengan I = 0,2C₂₀, istirahat kurang lebih dua jam dalam kondisi kosong, lalu isi ulang dengan I = 0,2C₂₀)
l ≥ 2500 siklus @ 60% DoD (pengosongan selama tiga jam dengan I = 0,2C₂₀, segera diisi ulang pada I = 0,2C₂₀)
l ≥ 3700 siklus @ 40% DoD (pengosongan selama dua jam dengan I = 0,2C₂₀, segera diisi ulang pada I = 0,2C₂₀)
l Efek kerusakan termal minimal pada baterai timbal-karbon karena sifat pengisian-pengosongannya. Sel-sel individual jauh dari risiko terbakar, meledak, atau kepanasan.
l Baterai timbal-karbon sangat cocok untuk sistem on-grid dan off-grid. Kualitas ini menjadikannya pilihan yang baik untuk sistem listrik tenaga surya karena menawarkan kemampuan arus pelepasan yang tinggi

Baterai karbon timbalVSBaterai asam timbal tertutup, baterai gel

l Baterai karbon timbal lebih baik dalam kondisi terisi sebagian (PSOC). Baterai jenis timbal biasa bekerja paling baik dan bertahan lebih lama jika mengikuti sistem 'pengisian penuh'-'pengosongan penuh'-pengisian penuh' yang ketat; mereka tidak merespons dengan baik saat dibebankan pada keadaan mana pun antara penuh dan kosong. Baterai karbon timbal lebih senang berfungsi di wilayah pengisian daya yang lebih ambigu.
l Baterai Timbal Karbon menggunakan elektroda negatif superkapasitor. Baterai karbon menggunakan elektroda positif baterai tipe timbal standar dan elektroda negatif superkapasitor. Elektroda superkapasitor inilah yang menjadi kunci umur panjang baterai karbon. Elektroda tipe timbal standar mengalami reaksi kimia seiring waktu mulai dari pengisian dan pengosongan. Elektroda negatif superkapasitor mengurangi korosi pada elektroda positif dan menyebabkan umur elektroda itu sendiri lebih lama sehingga baterai lebih tahan lama.
l Baterai karbon timbal memiliki tingkat pengisian/pengosongan yang lebih cepat. Baterai jenis timbal standar memiliki tingkat pengisian/pengosongan maksimum antara 5-20% dari kapasitas terukurnya, yang berarti Anda dapat mengisi atau mengosongkan baterai antara 5 – 20 jam tanpa menyebabkan kerusakan jangka panjang pada unit. Carbon Lead memiliki tingkat pengisian/pengosongan teoritis yang tidak terbatas.
l Baterai karbon timbal tidak memerlukan perawatan apa pun. Baterai tersegel sepenuhnya dan tidak memerlukan perawatan aktif apa pun.
l Baterai karbon timbal memiliki biaya yang kompetitif dengan baterai jenis gel. Baterai gel masih sedikit lebih murah untuk dibeli dimuka, tetapi baterai karbon hanya sedikit lebih mahal. Perbedaan harga antara baterai Gel dan Karbon saat ini kira-kira 10-11%. Pertimbangkan bahwa karbon bertahan sekitar 30% lebih lama dan Anda dapat melihat mengapa ini merupakan pilihan yang bernilai lebih baik.