Blog
Использование углерода в качестве отрицательной добавки в свинцово-кислотных аккумуляторах с регулируемым сопротивлением (VRLA).
27 Aug 2021
Различные типы углерода находят разнообразное применение во многих типах электрохимических источников энергии. В этой статье мы сосредоточимся на применении его элементарных форм в используемых в настоящее время свинцово-кислотных батареях, а также на потенциальных будущих улучшениях их конструкции, которые может обеспечить углерод. Уникальные свойства углерода и различных его аллотропов позволяют использовать его в различных частях свинцово-кислотной батареи, а именно в отрицательной или положительной активной массе, части электрода или токосъемниках.
Добавки к отрицательной активной массе (ОИМ), так называемые расширители, были введены после Второй мировой войны. Их тремя основными компонентами были лигносульфонаты, сульфат бария и активированный уголь. Они использовались для предотвращения образования пассивного слоя сульфата свинца (II), увеличения доли активной массы, участвующей в электрохимических реакциях, и улучшения проводимости тока при разряде пластины, состоящей в основном из изолирующего сульфата. В настоящее время для этой цели используются многие виды углерода, например, активированный уголь, графит, ацетиленовая сажа или технический углерод.
Влияние углеродной добавки положительно. Она значительно увеличивает срок службы батарей и способность к приему заряда во время работы. Значительное повышение долговечности и количества циклов разряда/заряда позволяет свинцово-кислотным батареям стать конкурентоспособными по сравнению с другими, более дорогими типами электрохимических источников питания, например, никель-кадмиевыми элементами. На рисунках ниже показано, как добавление углерода в решетку может предотвратить образование сульфатного слоя (сульфатирование).

Без углерода

С углеродом

В настоящее время углерод используется в свинцово-кислотных батареях в основном в качестве добавки к отрицательной активной массе для улучшения их электрохимических свойств. Эта добавка работает главным образом тремя способами: увеличивает долю активной массы, где могут протекать электрохимические реакции свинца, накапливает энергию в электрическом двойном слое в качестве конденсатора и физически ограничивает рост крупных и трудновосстанавливаемых кристаллов сульфата свинца. Использование углерода открывает реальную возможность применения свинцово-кислотных батарей в гибридных автомобилях, поскольку улучшает срок службы и снижает сульфатацию отрицательной пластины, возникающую во время эксплуатации таких автомобилей. Наиболее эффективные углеродные добавки обладают большой удельной поверхностью, хорошей проводимостью и высоким сродством к свинцу. В последние годы начались исследования углеродных наноструктур или композитных материалов для этой роли. Углерод также имеет потенциал стать следующим прорывом в технологии свинцово-кислотных батарей в ближайшем будущем. Его использование в токосъемниках может привести к улучшению самого слабого места батареи. свинцово-кислотные батареи а именно, их низкая удельная энергия.

Сетчатые углеродные коллекторы обеспечивают меньший вес, лучшее использование активной массы и механическую поддержку. Улучшение параметров свинцово-кислотных батарей может позволить им лучше конкурировать с более новыми типами батарей, такими как литий-ионные, в различных областях (например, в системах хранения энергии, гибридных автомобилях). Углерод также может использоваться в конструкции батарей в качестве электрода конденсатора, что позволяет им достигать более высокой удельной мощности. Распространение упомянутых улучшений на основе углерода в конструкции свинцово-кислотных батарей может привести к тому, что экономически целесообразное использование этого типа батарей будет сохраняться еще много лет. Несмотря на свою долгую историю, свинцово-кислотные батареи, похоже, не теряют своего нынешнего положения и даже могут найти новые применения в будущем.
EverExceed использует наноуглерод в своих Модульные аккумуляторные батареи VRLA Именно поэтому эти аккумуляторы являются одним из самых популярных решений VRLA на рынке в настоящее время благодаря своей высокой производительности и длительному сроку службы.

Блог
Горячие продукты
Оставить сообщение
добро пожаловать в everexceed
Если вы заинтересованы в наших продуктах и ​​хотите узнать более подробную информацию, пожалуйста, оставьте сообщение здесь, и мы ответим вам, как только сможем.

Дом

Продукты

о

контакт