карбоновые аккумуляторы что это
Карбоновые аккумуляторы
Сортировать по:
Сортировать по:
Карбоновые аккумуляторы – химические источники тока, предназначенные для циклического режима работы. Изготавливают по технологии PURE GEL и использованием PVC сепаратора. За счет карбонизации всех пластин показывают высокую цикличность – до 3 760 циклов по глубине разряда 70% (DOD). Интересующую модель АКБ вы найдете в интернет-магазине «GWS-Energy». В продаже аккумуляторы с напряжением 2 – 12В и емкостью от 100 до 3000Ач.
Разновидности АКБ
Сейчас выпущены первое и второе поколение карбоновых батарей. Первое характеризуется смешиванием углерода со свинцом только при производстве отрицательной решетки. Кроме углерода (С), сплав включает в состав олово и кальций. Решетка обретает способность к высокой проводимости, стойкости к коррозии, прочности полученного соединения. Смешивание углерода и свинца при ее производстве (в целях выравнивания размеров и плотности ) осуществляется химическим и физическим способом. При включении углерода в активную массу сульфатация пластин снижается.
Технико-эксплуатационные свойства аккумулятора
Аккумуляторные батареи серии CARBON (VPbC) подходят для установки в жилом помещении. Они полностью герметичны. Риск вредных выбросов полностью исключается. Такой тип аккумуляторов относится к необслуживаемым. А это гарантирует экологичность, безопасность, неприхотливость, отсутствие потерь воды, возможность работы в любом положении, практичность.
Карбоновые аккумуляторы показывают отличное соотношение цены и качества. Их стоимость является вполне сопоставимой с гелиевыми АКБ. Да, карбон выйдет на 18% дороже, но количество циклов у него в 6 раз больше, а гарантия составляет 4 года. Подводя итог, можно сказать, что представленный тип батарей обладает самым дешевым циклом эксплуатации. По этому показателю сегодня он превосходит все альтернативные виды АКБ – как свинцово-кислотные и тяговые панцирные, так и аккумуляторы гелиевого типа.
Сфера применения аккумуляторных батарей
Карбоновые аккумуляторы используются в качестве накопителей энергии для солнечной и ветровой генерации. Они применяются в работе автономных систем энергообеспечения. Представленный тип аккумуляторных батарей входит в состав систем хранения энергии с пиковыми нагрузками. На его основе создаются энергетические системы базовых станций, серверные, функциональные источники бесперебойного питания.
Аккумуляторные батареи VEKTOR ENERGY серии CARBON (VPbC) были специально разработаны для циклического режима работы, в качестве накопителей энергии для солнечной и ветрогенерации, автономных систем энергоснабжения, а также как накопители для компенсации пиковых нагрузок.
За счет карбонизации как отрицательной, так и положительной пластин, аккумуляторы данной серии имеют высочайшую цикличность, сравнимую с литий-ионными аккумуляторами, до 3 760 циклов по глубине разряда 70% (DOD).
Срок службы аккумуляторных батарей VEKTOR ENERGY серии CARBON (VPbC) составляет более 15 лет (при работе в буферном режиме).
Карбоновые батареи и их особенности
Карбоновые аккумуляторы — это усовершенствованная версия свинцово-кислотных АКБ. Их пластины изготовлены из особого сплава, поэтому служат долго, выдерживают большое количество циклов зарядки и разрядки
Карбоновые аккумуляторы — это усовершенствованная версия свинцово-кислотных АКБ. Их пластины изготовлены из особого сплава, поэтому служат долго, выдерживают большое количество циклов зарядки и разрядки, стабильно работают в буферном режиме. Как и АКБ GEL и AGM, они надежны и герметичны, благодаря чему не нуждаются в регулярном техобслуживании.
Карбоновая батарея и ее особенность
Карбоновая батарея — современный вариант свинцово-углеродного аккумулятора. Она состоит из суперконденсатора и свинцово-кислотного АКБ. Поскольку в такой аккумулятор добавлен графен, отрицательный электрод почти не подвержен сульфатации. Это позволяет гарантировать потребителям долгий срок службы и низкий риск отказа.
У карбоновых АКБ большой емкостный эффект. Они могут подзаряжаться при высоком токе, и это не навредит их конструкции.
Преимущества карбоновых АКБ такие:
Двенадцативольтные карбоновые АКБ хорошо защищены от возгораний. Они работают стабильно, поэтому популярны среди предпринимателей.
Карбоновые аккумуляторы и область их применения
Карбоновые аккумуляторы используют для обеспечения бесперебойной работы:
На сайте интернет-компании Выбор представлены батареи от производителей CSB Energy Technology, SYSTEMS SUNLIGHT S.A, WBR Batterien GmbH и Leoch International Technology Limited. Все их можно использовать для питания средств передвижения и различных механизмов.
Позвоните по телефону, оставленному на странице контактов, или напишите в чат на сайте, чтобы менеджер подобрал АКБ с подходящими характеристиками. Компания Выбор продает батареи крупным и мелким оптом, доставляет продукцию бесплатно или за минимальную сумму. Компания работает не только по России: заказать доставку аккумулятора можно в любой город СНГ. Консультации по телефону и онлайн — бесплатные.
Аккумуляторы Delta CGD с карбоном
Компания Delta Battery запустила новую линейку аккумуляторов — CGD. Пока что представлены только четыре модели с напряжением 12 В и ёмкостью 12, 55, 100 и 200 Ач, но уже они приятно удивили своими характеристиками. Разберём подробно, чем они отличаются от других AGM и GEL батарей.
Использование карбона
Главная особенность батарей Delta CGD — использование карбона в составе намазной пасты электрода. Это создаёт дополнительные проводящие дорожки за счёт которых происходит максимальное разрушение сульфата свинца. Сульфатация значительно снижает срок службы аккумуляторов, поэтому эффективная борьба с ней увеличивает продолжительность жизни батареи. За счёт использования карбона аккумуляторы Delta CGD могу использоваться значительно дольше других AGM аккумуляторов: до 2600 циклов заряда\разряда и до 15 лет в буферном режиме.
Активная масса с добавлением графена обеспечивает целый ряд преимуществ:
Сравнение с GEL
Аккумуляторы Delta CGD производятся по технологии AGM, но по своим характеристикам превосходят даже гелевые батареи. Оба типа батарей не требуют обслуживания, но обладают разным количеством циклов: 1800 у GEL против 2500 у AGM (DOD 30%). При DOD 50% 700 и 1200 циклов соответственно. Также серия CGD более устойчива к хроническим недозарядам и длительных глубоким разрядам: 180 циклов у гелевых батарей и 590 у карбоновых.
Оба типа батарей устойчивы к высоким и низким температурам и обеспечивают высокую производительность. Однако, аккумуляторы линейки CGD при одних и тех же условиях сохраняют большую остаточную ёмкость. Это позволит дольше эксплуатировать батарею под воздействием негативных факторов.
Применение
Высокая надёжность и отличные разрядные характеристики позволяют использовать Delta CGD в ответственных системах:
СОДЕРЖАНИЕ
История
К 1876 году мокрая ячейка Лекланше была изготовлена из сжатого блока диоксида марганца. В 1886 году Карл Гасснер запатентовал «сухую» версию, используя цинковую чашку в качестве анода и пасту из гипса (а позже и пшеничной муки) для желирования электролита и его иммобилизации.
По состоянию на 2011 год на угольно-цинковые батареи приходилось 20% всех портативных аккумуляторов в Соединенном Королевстве и 18% в ЕС.
Строительство
Химические реакции
В сухом цинк-углеродном элементе внешний цинковый контейнер является отрицательно заряженным выводом.
Электролит хлористый аммиак
Катод (реакция восстановления, помечена +)
Возможны и другие побочные реакции, но общую реакцию в цинк-углеродной ячейке можно представить как
Электролит хлористый цинк
Если хлорид цинка заменить хлоридом аммония в качестве электролита, анодная реакция останется прежней:
давая общую реакцию
Хлористый цинк «сверхмощный» элемент
Срок службы щелочных батарей в восемь раз превышает срок службы угольно-цинковых батарей, особенно при непрерывном использовании или в приложениях с большим разрядом.
Место хранения
Долговечность
На этом рисунке показан цинковый контейнер свежих батарей в точках (а) и разряженных батарей в точках (б) и (в). Батарея, показанная на (c), имела полиэтиленовую защитную пленку (в основном удаленную на фотографии), чтобы удерживать оксид цинка внутри корпуса.
Воздействие на окружающую среду
Тысячи тонн угольно-цинковых батарей выбрасываются каждый год во всем мире и часто не перерабатываются.
Как это устроено: свинцово-кислотные карбоновые аккумуляторные батареи
Давайте поговорим про свинцово-кислотные карбоновые аккумуляторные батареи. Изучим их особенности и назначение. Чтобы раскрыть тему пообщались с экспертом – сотрудником профильной компании, поставляющей данную категорию оборудования на российский рынок. Вот, что он поведал в беседе с нашим корреспондентом.
Сегодня аккумуляторные батареи имеют широкую сферу практического применения в самых разных отраслях человеческой деятельности, включая производственную и непроизводственную деятельность. Такая востребованность вызвана тем, что современный свинцово-кислотный АКБ способен обеспечивать резервное питание самых разных технических средств, машин, механизмов, аппаратов и агрегатов. Более того, широкий диапазон емкостного ряда, а также возможность выдачи напряжения от 2 до 24 В позволяет активно использовать такие батареи для питания самого разного оборудования.
Особенности современных кислотных аккумуляторов
Немаловажную роль в распространении АКБ играет и адекватная цена, благодаря чему использовать такие батареи могут практически любые предприятия. Вместе с тем, при эксплуатации таких изделий существует ряд ограничений, которые следует обязательно учитывать тем, кто планирует использовать их для стабильной и непрерывной работы оборудования.
Вследствие химических процессов, объективно происходящих внутри такого аккумулятора, количество циклов из заряда-разряда у изделий имеет ограниченное количество. В связи с этим, в среднем эксплуатационный срок такой батареи составляет 7-10 лет. Дело в том, что при интенсивной эксплуатации батареи в режиме заряда-разряда течением времени на отрицательном электроде формируются такое вещество, как сульфат свинца.
Сам процесс заключается в том, что при разряде батареи, он образуется на клемме «-», а при заряде, растворяется, но не полностью, поскольку не успевает этого сделать по объективным причинам. Соответственно, с течением времени сульфитация становится все сильней, что, в конце концов, приводит к тому, что устройство перестает держать заряд.
Если заряжать свинцово-кислотный аккумулятор высокими токами, это неизбежно приводит к повышенному выделению газа, что увеличивает внутреннее давление и может активировать процесс формирования кристаллов на электроде. Это крайне негативно сказывается на эксплуатационном сроке любой батареи, приводя к ее преждевременному выходу из строя.
Альтернативный вариант решения проблемы
Ограниченный срок практической эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, при наличии всех остальных достоинств, вынуждали ученых искать альтернативные пути решения проблемы. К числу главных задач относился поиск того, как можно было бы замедлить процесс накопления сульфатов, приводящих обычно к полной деградации батареи.
Совместными усилиями ученых-химиков и конструкторов были получены новые разработки в области создания аккумуляторных батарей, где стали активно добавляться углеродные компоненты. Сегодня такие батареи носят название свинцово-кислотных карбоновых АКБ. Решение оказалось достаточно удачным, так как позволило значительно затормозить процесс разрушения решетки, а также сульфатации пластин, что продлило эксплуатационный срок.
Главная особенность карбоновых батарей
Как можно догадаться, главным элементом, который был добавлен в традиционную свинцово-кислотную батарею, стал углерод. Будучи достаточно интересным химическим элементом, обладающим способностью уверенно создавать неорганические цепочки, он широко присутствует в природе. Сегодня его извлекают из горючих сланцев, угля, торфа, графита и даже обычно бытовой сажи, что формирует низкую себестоимость при изготовлении изделий.
Более того, карбоновые батареи значительно расширили сферу применения АКБ за счет эксплуатационных свойств. Примечательно, что в новых карбоновых моделях используется специальный электролит, имеющий форму силикагеля SiO2. Такая коллоидная форма полимерного состава позволила сбалансировать пропорцию электролита с сепаратором Absorbent Glass Mat (AGM), что качественно снизила такое явление, как расслоение.
Новое протекание химической реакции
Более этого, новый коллоидный электролит значительно улучшил ионную проводимость батареи, а также теплопроводность, что позволило уменьшить риски терморазгона. Стоит отметить, что разработка и внедрение в активное производство карбоновых АКБ проходила в два этапа:
1. Здесь углерод вместе с кальцием и оловом добавлялся только в свинец, необходимый при изготовлении отрицательной решетки. Это позволило не только усилить коррозионную стойкость и повысить физическую прочность решетки, но также значительно улучшить ее проводимость. Более того, смесь свинца с углеродом способствовало выравниванию плотности электролита.
2. На данном этапе углеродные элементы стали добавлять также в активную массу отрицательных пластин, благодаря чему удалось значительно снизить процесс сульфатации.
Удачное решение в области применения данных химических компонентов обуславливается тем, что при добавлении частиц углерода к свинцовому отрицательному электроду, образуется особая сетчатая структура. Она значительно улучшает процесс накопления электрического тока, поскольку на поверхностях углерода возникают новые реакционные центры. При этом химические реакции внутри АКБ протекают более равномерно, что также положительно влияет на долговечность эксплуатации батареи.
В целом же использование карбона позволило значительно снизить эффект концентрированного осаждения сульфата свинца на отрицательном электроде. Таким образом, несмотря на то, что полностью избежать процесса сульфатации не удалось, химики смогли существенно замедлить такие негативные электрохимические реакции. Благодаря этому современные свинцовые кислотно-карбоновые аккумуляторы служат по времени дольше, нежели АКБ с гелевым электролитом или модели AMG типа.
Некоторые производители утверждают, что срок службы их батарей составляет 15 лет и более. Конечно, фактический срок эксплуатации во многом зависит от количества циклов заряда-разряда, а также особенностей буферного режима. Вместе с тем, неоспоримым остается тот факт, что свинцово-углеродная аккумуляторная батарея служит в несколько раз дольше, нежели обычный свинцово-кислотный АКБ. И это при тех же условиях эксплуатации, что имеет чрезвычайно важное значение. К примеру, если обычная AMG батарея рассчитана на 400-500 циклов буферного режима, то карбоновая батарея обеспечивает уже до 2000 циклов заряда-разряда, при сохранении 70% своей емкости.
Нельзя обойти стороной и такую особенность карбона, как способность использовать ускоренный заряд повышенными токами, но без опасений перегрева. Соответственно, такие батареи можно заряжать намного быстрее, что значительно повышает удобство эксплуатации.
Применение новых аккумуляторов
Благодаря качественному улучшению своих эксплуатационных свойств, аккумуляторные батареи таких моделей стали активно применяться в следующих сферах деятельности:
Таким образом, можно отметить, что карбоновые батареи обладают увеличенным ресурсом полезной эксплуатации, лучшей скоростью заряда, а также возможностью функционирования в буферном режиме на протяжении длительного периода времени. Примечательно, что такие АКБ не только приобрели новые технические характеристики, но и успешно переняли достоинства обычных герметизированные аккумуляторных. Все это дало новый толчок к развитию батарей, что позволило максимально оптимизировать их технические и эксплуатационные характеристики.