CSPower хар тугалгатай нүүрстөрөгчийн батерейны технологи ба давуу тал

CSPower хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей – Технологи, давуу талууд

Нийгмийн хөгжил дэвшилтэй зэрэгцэн янз бүрийн нийгмийн арга хэмжээнд батерейны эрчим хүч хадгалах шаардлага улам бүр нэмэгдэж байна. Сүүлийн хэдэн арван жилд олон батерейны технологиуд асар их дэвшил гаргасан бөгөөд хар тугалганы хүчлийн батерейны хөгжил нь олон боломж, бэрхшээлтэй тулгарсан. Энэ хүрээнд эрдэмтэд, инженерүүд хар тугалганы хүчлийн батерейны сөрөг идэвхтэй материалд нүүрстөрөгч нэмэхийн тулд хамтран ажилласан бөгөөд хар тугалганы хүчлийн батерейны сайжруулсан хувилбар болох хар тугалганы нүүрстөрөгчийн батерей бий болсон.

Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь нүүрстөрөгчөөс бүрдсэн катод болон хар тугалгаас бүрдсэн анод ашигладаг хавхлагын зохицуулалттай хар тугалганы хүчлийн батерейны дэвшилтэт хэлбэр юм. Нүүрстөрөгчөөр хийсэн катод дээрх нүүрстөрөгч нь конденсатор эсвэл "супер конденсатор"-ын үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь батерейг анхны цэнэглэх үе шатанд удаан хугацаагаар ашиглахын зэрэгцээ хурдан цэнэглэх, цэнэггүйжүүлэх боломжийг олгодог.

Зах зээлд яагаад хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей хэрэгтэй байна вэ???

• * Хавтгай хавтантай VRLA хар тугалганы хүчлийн батерейнууд эрчимтэй эргэлтийн үед эвдэрсэн горимууд

Хамгийн түгээмэл бүтэлгүйтлийн горимууд нь:

– Идэвхтэй материалыг зөөлрүүлэх эсвэл гадагшлуулах. Цэнэглэх үед эерэг хавтангийн хар тугалганы исэл (PbO2) нь хар тугалганы сульфат (PbSO4) болж, цэнэглэх үед хар тугалганы исэл болж хувирдаг. Байнга давтагдах нь хар тугалганы исэлтэй харьцуулахад хар тугалганы сульфатын хэмжээ их байдаг тул эерэг хавтангийн материалын нэгдлийг бууруулдаг.

– Эерэг хавтангийн торны зэврэлт. Энэхүү зэврэлтийн урвал нь цэнэгийн процессын төгсгөлд хүхрийн хүчил шаардлагатай байгаагаас болж хурдасдаг.

– Сөрөг хавтангийн идэвхтэй материалын сульфатжуулалт. Цэнэглэх үед сөрөг хавтангийн хар тугалга (Pb) нь хар тугалганы сульфат (PbSO4) болж хувирдаг. Бага цэнэгтэй төлөвт үлдээхэд сөрөг хавтангийн хар тугалганы сульфатын талстууд ургаж, хатуурч, нэвтэршгүй давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь идэвхтэй материал болж хувирах боломжгүй болдог. Үүний үр дүнд батерей ашиглагдахаа болтол багтаамж буурдаг.

• * Хар тугалганы хүчлийн батерейг цэнэглэхэд цаг хугацаа шаардагдана

Хамгийн тохиромжтой нь хар тугалганы хүчлийн батерейг 0.2°C-ээс хэтрэхгүй хурдаар цэнэглэх ёстой бөгөөд их хэмжээний цэнэгийн үе шат нь шингээлтийн цэнэгийн найман цаг байх ёстой. Цэнэглэх гүйдэл болон цэнэгийн хүчдэл нэмэгдэх нь температурын өсөлтөөс болж ашиглалтын хугацаа багасах, цэнэгийн хүчдэл өндөр байгаагаас болж эерэг хавтангийн зэврэлт хурдан явагдах зэргээс шалтгаалан цэнэглэх хугацааг богиносгодог.

• * Хар тугалган нүүрстөрөгч: хагас цэнэглэлтийн гүйцэтгэл сайжирсан, илүү олон цикл урт хугацаанд ашиглагдах боломжтой, гүн циклийн үр ашиг өндөртэй

Сөрөг хавтангийн идэвхтэй материалыг хар тугалган нүүрстөрөгчийн нийлмэл материалаар солих нь сульфатжуулалтыг бууруулж, сөрөг хавтангийн цэнэгийн хүлээн авалтыг сайжруулж болзошгүй.

Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейны технологи

Ашиглаж буй батерейнуудын ихэнх нь нэг цаг ба түүнээс дээш хугацаанд хурдан цэнэглэгддэг. Батерейнууд цэнэглэгдсэн ч гэсэн гаралтын энерги гаргаж чаддаг тул цэнэглэгдсэн ч гэсэн ажиллах боломжтой бөгөөд хэрэглээ нь нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч хар тугалганы хүчлийн батерейд үүссэн асуудал нь цэнэггүй болоход маш бага хугацаа шаардагдаж, дахин цэнэглэхэд маш удаан хугацаа шаардагддаг байв.

Хар тугалганы хүчлийн батерей анхны цэнэгээ авахад удаан хугацаа зарцуулсан шалтгаан нь батерейны электрод болон бусад дотоод эд ангиуд дээр тунадасжсан хар тугалганы сульфатын үлдэгдэл байв. Энэ нь электрод болон бусад батерейны эд ангиудаас сульфатыг үе үе тэгшитгэхийг шаарддаг байв. Хар тугалганы сульфатын энэхүү тунадас нь цэнэглэх, цэнэггүйжүүлэх мөчлөг бүрт тохиолддог бөгөөд тунадаснаас үүдэлтэй электронуудын илүүдэл нь устөрөгчийн үйлдвэрлэлийг бий болгож, ус алдахад хүргэдэг. Энэ асуудал цаг хугацааны явцад нэмэгдэж, сульфатын үлдэгдэл нь талст үүсгэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь электродын цэнэг хүлээн авах чадварыг бууруулдаг.

Ижил батерейны эерэг электрод нь ижил хар тугалганы сульфатын тунадастай хэдий ч сайн үр дүн өгдөг бөгөөд энэ нь асуудал нь батерейны сөрөг электрод дотор байгааг тодорхой харуулж байна. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд эрдэмтэд болон үйлдвэрлэгчид батерейны сөрөг электрод (катод) дээр нүүрстөрөгч нэмж энэ асуудлыг шийдсэн. Нүүрстөрөгч нэмэх нь батерейны цэнэгийг хүлээн авах чадварыг сайжруулж, хар тугалганы сульфатын үлдэгдлээс үүдэлтэй хэсэгчилсэн цэнэг болон батерейны хөгшрөлтийг арилгадаг. Нүүрстөрөгч нэмснээр батерей нь батерейны илүү сайн гүйцэтгэлийг хангахын тулд шинж чанараа санал болгодог "супер конденсатор" болж эхэлдэг.

Хар тугалга-нүүрстөрөгчийн батерей нь хар тугалганы хүчлийн батерейг байнга асаах-зогсоох болон микро/зөөлөн эрлийз систем гэх мэт хар тугалганы хүчлийн батерейг ашигладаг хэрэглээнд төгс орлох боломжтой. Хар тугалганы нүүрстөрөгчийн батерей нь бусад төрлийн батерейтай харьцуулахад илүү хүнд байж болох ч өртөг багатай, хэт халуунд тэсвэртэй бөгөөд хөргөлтийн механизм шаарддаггүй. Уламжлалт хар тугалганы хүчлийн батерейнаас ялгаатай нь эдгээр хар тугалганы нүүрстөрөгчийн батерей нь сульфатын тунадас орохоос айхгүйгээр 30-70 хувийн цэнэглэх хүчин чадлаар төгс ажилладаг. Хар тугалганы нүүрстөрөгчийн батерей нь ихэнх функцээрээ хар тугалганы хүчлийн батерейгаас илүү сайн ажилладаг боловч супер конденсатор шиг цэнэг алдалтанд хүчдэлийн уналтад ордог.

Барилгын ажилCSPowerХурдан цэнэглэдэг гүн циклийн хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей

Хурдан цэнэглэх гүн циклийн хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейны онцлог шинж чанарууд

• Хар тугалганы хүчлийн батерей болон супер конденсаторын шинж чанарыг хослуулна
• l Урт хугацааны мөчлөгийн үйлчилгээний дизайн, маш сайн PSoC болон мөчлөгийн гүйцэтгэл
• l Өндөр хүчин чадалтай, хурдан цэнэглэж, цэнэггүйжүүлдэг
• Өвөрмөц тор болон хар тугалга наах загвар
• Хэт их температурын тэсвэрлэлт
• -30°C -60°C температурт ажиллах чадвартай
• l Гүн цэнэглэлтийг сэргээх чадвар

Хурдан цэнэглэх гүн циклийн хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейны давуу талууд

Батерей бүр өөрийн хэрэглээнээс хамааран өөрийн гэсэн зориулалтаар ашиглагддаг бөгөөд ерөнхийдөө сайн эсвэл муу гэж нэрлэгдэх боломжгүй.

Хар тугалга-нүүрстөрөгчийн батерей нь батерейны хамгийн сүүлийн үеийн технологи биш байж болох ч энэ нь сүүлийн үеийн батерейны технологиуд ч өгч чадахгүй зарим давуу талуудыг санал болгодог. Хар тугалга-нүүрстөрөгчийн батерейны эдгээр давуу талуудын заримыг доор харуулав.

• l Хэсэгчилсэн цэнэгтэй ажиллах үед сульфатжуулалт багатай.
• l Цэнэглэх хүчдэл багасч, улмаар үр ашиг өндөр, эерэг хавтангийн зэврэлт багасна.
• l Мөн нийт үр дүн нь мөчлөгийн ашиглалтын хугацаа сайжирсан.

Туршилтаар манай хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейнууд дор хаяж найман зуун 100% Батлан ​​​​хамгаалах ажиллагааны мөчлөгийг тэсвэрлэдэг болохыг харуулсан.

Туршилтууд нь I = 0,2C₂₀ үед өдөр бүр 10,8V хүртэл цэнэглэх, цэнэггүй байдалд ойролцоогоор хоёр цаг амрах, дараа нь I = 0,2C₂₀-аар цэнэглэхээс бүрдэнэ.

• l ≥ 1200 цикл @ 90% DoD (цэнэггүй байдалд ойролцоогоор хоёр цаг амраад, дараа нь I = 0,2C₂₀-аар цэнэглэснээр I = 0,2C₂₀-тай үед 10,8V хүртэл цэнэггүй болно)
• l ≥ 2500 мөчлөг @ 60% DoD (I = 0,2C₂₀ үед гурван цагийн дотор цэнэггүйжүүлэлт, I = 0,2C₂₀ дээр цэнэглэснээр шууд цэнэглэгдэнэ)
• l ≥ 3700 мөчлөг @ 40% DoD (I = 0,2C₂₀ үед хоёр цагийн дотор цэнэггүйжүүлэлт, I = 0,2C₂₀ үед шууд цэнэглэнэ)
• l Хар тугалга-нүүрстөрөгчийн батерейнууд нь цэнэг цэнэггүйжүүлэх шинж чанартай тул дулааны гэмтлийн нөлөө хамгийн бага байдаг. Элементүүд тус бүр нь шатах, дэлбэрэх, хэт халах эрсдэлээс хол байдаг.
• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь сүлжээнд холбогдсон болон сүлжээнээс гадуурх системд төгс тохирно. Энэ чанар нь өндөр цэнэг алдалтын гүйдэлтэй тул нарны цахилгаан эрчим хүчний системд сайн сонголт болдог.

Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейVSБитүүмжилсэн хар тугалганы хүчлийн батерей, гель батерей

• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь хэсэгчилсэн цэнэглэлтийн төлөвт (PSOC) илүү сайн тогтдог. Энгийн хар тугалган төрлийн батерей нь хатуу "бүрэн цэнэглэлт"-"бүрэн цэнэггүйжүүлэлт"-бүрэн цэнэглэлтийн горимыг баримталбал хамгийн сайн ажилладаг бөгөөд удаан ажилладаг; тэдгээр нь бүрэн болон хоосон гэсэн аль ч төлөвт цэнэглэгдэх үед сайн хариу үйлдэл үзүүлдэггүй. Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь илүү тодорхойгүй цэнэглэлтийн бүсэд ажиллах нь илүү дээр байдаг.
• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь супер конденсаторын сөрөг электрод ашигладаг. Нүүрстөрөгчийн батерей нь стандарт хар тугалган төрлийн батерейны эерэг электрод болон супер конденсаторын сөрөг электрод ашигладаг. Энэхүү супер конденсаторын электрод нь нүүрстөрөгчийн батерейны урт наслалтын түлхүүр юм. Стандарт хар тугалган төрлийн электрод нь цэнэглэх, цэнэггүйжүүлэх үйл явцаас болж цаг хугацааны явцад химийн урвалд ордог. Супер конденсаторын сөрөг электрод нь эерэг электрод дээрх зэврэлтийг бууруулж, улмаар электродын ашиглалтын хугацааг уртасгаж, улмаар батерейг удаан ашиглахад хүргэдэг.
• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейнууд нь илүү хурдан цэнэглэх/цэнэггүйжүүлэх хурдтай байдаг. Стандарт хар тугалган хэлбэрийн батерейнууд нь нэрлэсэн хүчин чадлынхаа хамгийн ихдээ 5-20%-ийн цэнэглэх/цэнэггүйжүүлэх хурдтай байдаг тул та батерейг 5-20 цагийн хооронд цэнэглэх эсвэл цэнэггүйжүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь төхөөрөмжүүдэд удаан хугацааны хохирол учруулахгүйгээр батерейг 5-20 цагийн хооронд цэнэглэх эсвэл цэнэггүйжүүлэх боломжтой гэсэн үг юм. Карбон Хар тугалга нь онолын хувьд хязгааргүй цэнэглэх/цэнэггүйжүүлэх хурдтай байдаг.
• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерейнууд нь ямар ч засвар үйлчилгээ шаарддаггүй. Батерейнууд нь бүрэн битүүмжлэгдсэн бөгөөд идэвхтэй засвар үйлчилгээ шаарддаггүй.
• Хар тугалган нүүрстөрөгчийн батерей нь гель төрлийн батерейтай өрсөлдөх чадвартай. Гель батерейг урьдчилж худалдаж авахад арай хямд боловч нүүрстөрөгчийн батерей нь арай илүү үнэтэй байдаг. Гель болон нүүрстөрөгчийн батерейны одоогийн үнийн зөрүү ойролцоогоор 10-11% байна. Нүүрстөрөгч нь ойролцоогоор 30% удаан ажилладаг гэдгийг анхаарч үзвэл энэ нь үнийн хувьд илүү сайн сонголт гэдгийг та ойлгож чадна.