उद्योग अवलोकन | पुराने पेड़ और नए फूल—लीड-कार्बन बैटरी प्रौद्योगिकी का परिचय और ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों का विश्लेषण
January 11, 2023
पुराना पेड़: लीड कार्बन बैटरी
लीड-एसिड बैटरी बैटरी उद्योग में एक अनुभवी है।इसका आविष्कार फ्रेंचमैन जी. प्लांट ने 1859 में किया था और इसका इतिहास 150 से अधिक वर्षों का है।इतना ही नहीं, इन वर्षों में लेड-एसिड बैटरी का मुख्य कार्य सिद्धांत शायद ही बदला हो, और यह कहा जा सकता है कि यह बैटरी उद्योग में एक अनुभवी है।साधारण लेड-एसिड बैटरियों की सकारात्मक सक्रिय सामग्री लेड ऑक्साइड (PbO2) है, और नकारात्मक सक्रिय सामग्री लेड (Pb) है, जो ग्रिड से जुड़ी होती हैं।लीड-एसिड बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के रूप में जलीय सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करती हैं, और संरचना में सरल और उपयोग में आसान होती हैं।
चार्जिंग और डिस्चार्जिंग रिएक्शन मैकेनिज्म इस प्रकार है:
चार्जिंग और डिस्चार्जिंग रिएक्शन मैकेनिज्म इस प्रकार है:
लीड-एसिड बैटरी पिछले सौ वर्षों में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली बैटरियों में से एक रही है, मुख्यतः कई उत्कृष्ट लाभों के कारण:
1. कम लागत: केवल 0.6 ~ 0.7rmb/Wh;
2. तैयारी की प्रक्रिया सरल है: तैयारी के उपकरण और संयंत्र निवेश बड़े नहीं हैं, जो लिथियम बैटरी से बहुत छोटे हैं;
3. अपेक्षाकृत सुरक्षित: विस्फोट और दहन की संभावना बहुत कम है;
4. मजबूत पर्यावरण अनुकूलता: इसकी एक विस्तृत कार्य सीमा है, और तापमान के साथ प्रदर्शन में परिवर्तन लिथियम-आयन बैटरी की तरह कठोर नहीं है, और तापमान नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकताएं कम हैं;
5. रीसायकल और पुन: उपयोग करना आसान: अपशिष्ट लीड-एसिड बैटरी से सक्रिय सामग्रियों को रीसायकल करना अपेक्षाकृत आसान है;
6. परिपक्व, स्थिर और विश्वसनीय तकनीक: 100 से अधिक वर्षों के इतिहास वाली तकनीक के उपयोग में समृद्ध अनुभव है और यह भरोसा करने लायक है। हालांकि, पारंपरिक लीड-एसिड बैटरी में हमेशा उनकी बकाया समस्याएं होती हैं।
1. जीवन काल की समस्या: परंपरागत रूप से, केवल कुछ सौ जीवनकाल होते हैं;
2. उच्च-शक्ति काम करने की समस्या: 0.5C से ऊपर की उच्च-दर वाली कामकाजी परिस्थितियों में, "सल्फेशन घटना" होती है और क्षीणन तेज हो जाता है, जो सीसा-एसिड बैटरी के खराब जीवन का मूल कारण भी है;
3. ऊर्जा घनत्व अधिक नहीं है: केवल 20 ~ 40Wh / किग्रा, इसलिए उच्च ऊर्जा घनत्व वाले अधिकांश अवसर लिथियम बैटरी चुनते हैं, जो हाल के वर्षों में लिथियम बैटरी के मजबूत उदय का एक महत्वपूर्ण कारण भी है;
4. पुनर्चक्रण और पुन: उपयोग: हालांकि सीसा-एसिड बैटरियों को पुनर्चक्रित करना मुश्किल नहीं है, लेकिन अस्वस्थ पुनर्चक्रण तंत्र और जनता के बीच पर्यावरण संरक्षण के बारे में कम जागरूकता के कारण सीसा-एसिड बैटरियों के पुनर्चक्रण में कई अनियमितताएँ हैं, जिसके कारण भी संसाधनों की बर्बादी और पर्यावरण प्रदूषण।
समाज की प्रगति के साथ, विभिन्न सामाजिक अवसरों में बैटरी ऊर्जा भंडारण की आवश्यकताएं लगातार बढ़ रही हैं।पिछले कुछ दशकों में, कई बैटरी प्रौद्योगिकियों ने काफी प्रगति की है, और लीड-एसिड बैटरी के विकास में भी कई अवसरों और चुनौतियों का सामना करना पड़ा है।इस संदर्भ में, वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के प्रयासों से, कार्बन को लेड-एसिड बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री में जोड़ा जाता है, और लेड-कार्बन बैटरी- इस लेड-एसिड बैटरी का एक उन्नत संस्करण- पैदा होता है।
नए फूल: लीड कार्बन बैटरी
पारंपरिक लेड-एसिड बैटरी के साथ सबसे बड़ी समस्या उच्च धाराओं पर लंबे समय तक सेवा के बाद नकारात्मक इलेक्ट्रोड का सल्फेशन प्रभाव है, जो सामग्री की विफलता और क्षमता में अचानक गिरावट का कारण बनता है।वहीं, बैटरी की प्रोग्रेस को लेकर कई बड़ी खबरें सभी ने देखी हैं, जैसे 7 सेकंड के लिए चार्ज करना।वास्तव में, ये सभी समाचार सुपरकैपेसिटर के बारे में हैं, जो स्वाभाविक रूप से तेज़ चार्जिंग गति हैं, बैटरी नहीं।यह देखना मुश्किल नहीं है कि लीड-एसिड बैटरी (फास्ट चार्जिंग और डिस्चार्जिंग) का शॉर्ट बोर्ड ठीक ऐसी स्थिति है जिससे निपटने के लिए कैपेसिटेंस मैकेनिज्म बेहतर है।इसलिए, किसी ने सोचा कि लीड-एसिड बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड में सक्रिय कार्बन जोड़ने से कैपेसिटर और बैटरी के फायदे मिल सकते हैं।
वास्तव में, लीड-एसिड बैटरी के समानांतर एक सुपरकैपेसिटर का उपयोग करना संभव है (इस उपयोग को "बाहरी समानांतर" कहा जा सकता है, अर्थात, बैटरी और कैपेसिटर यांत्रिक रूप से समानांतर में दो स्वतंत्र घटकों के रूप में एकीकृत होते हैं)।लेड-कार्बन बैटरियों के लिए, इस समय स्थिति "कार्बन सुपरकैपेसिटर संयोजन के साथ लेड-एसिड बैटरी" बन जाती है, जो कि लेड-एसिड बैटरियों में इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटर के उच्च विशिष्ट शक्ति और लंबे जीवन के लाभों को एकीकृत करना है। शक्ति और विशिष्ट ऊर्जा में सुधार होता है, और बैटरी का जीवन लंबा होता है, इसलिए इसे कुछ स्थानों पर "अल्ट्राबैटरी" भी कहा जाता है।
साधारण लेड-एसिड बैटरियों का नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थ लेड (Pb) है, जबकि लेड-कार्बन बैटरियों में, नकारात्मक इलेक्ट्रोड को शुद्ध Pb से कार्बन सामग्री (C) में इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटेंस विशेषताओं + बैटरी विशेषता स्पंज लेड के साथ बदल दिया जाता है ( पीबी) मिश्रित संरचना दोहरी-कार्यात्मक समग्र नकारात्मक इलेक्ट्रोड, यानी लीड-कार्बन (लीड-कार्बन) नकारात्मक इलेक्ट्रोड, फिर लीड-कार्बन बैटरी बनाने के लिए पीबीओ 2 पॉजिटिव इलेक्ट्रोड से मेल खाती है।सामान्यतया, सीसा-कार्बन बैटरी के परिवर्तन मुख्य रूप से नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर दिखाई देते हैं, और इलेक्ट्रोड समाधान और सकारात्मक इलेक्ट्रोड में परिवर्तन बड़े नहीं होते हैं।यह कहा जा सकता है कि लेड-कार्बन बैटरी को लेड-एसिड बैटरी के पुराने पेड़ पर खिलने वाले नए फूल कहा जा सकता है, और हाल के वर्षों में कई अच्छे अनुप्रयोग परिणाम सामने आए हैं।इस संबंध में, जोड़ा गया कार्बन स्वाभाविक रूप से श्रेय दिया जाना है।
वर्तमान में, देश और विदेश में कई बैटरी कंपनियां सीसा-कार्बन बैटरी का उत्पादन कर रही हैं।प्रतिनिधि कंपनियों में जापान की फुरुकावा, इकोल्ट, ईस्ट पेन और एक्सियन, और घरेलू सेक्रेड सन, शुआंगडेंग, नंदू और सी एंड डी शामिल हैं।
सीसा-कार्बन बैटरी के कार्य सिद्धांत का विश्लेषण
पारंपरिक लेड-एसिड बैटरी में मुख्य समस्याओं में से एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड का सल्फेशन है, यानी, उच्च-दर डिस्चार्ज मोड में, नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर स्पंजी लीड HSO4 के साथ प्रतिक्रिया करता है- PbSO4 बनाने के लिए जल्दी से।इस समय, क्योंकि अभिकारकों की जोड़ी HSO4- और Pb, PbSO4 की आपूर्ति बेमेल होने के कारण PbSO4 की न्यूक्लिएशन दर बहुत तेज़ हो जाती है, जो उत्पन्न PbSO4 (जो प्रकृति में इन्सुलेट है) को नकारात्मक की सतह पर "पेस्ट" बनाती है। इलेक्ट्रोड, या बहुत बड़े कण उत्पन्न करता है;नकारात्मक प्लेट के अंदर समान रूप से उत्पन्न, या सतह पर केवल महीन, समान और आसानी से कम होने वाला मखमली PbSO4 उत्पन्न होता है।
PbSO4 संचय परत या सतह पर बने बड़े कण PbSO4 प्रभावी सतह क्षेत्र और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण और प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक सामग्री को काफी कम कर देते हैं, जिससे बाद की प्रतिक्रियाएं अधिक कठिन हो जाती हैं, इस प्रकार नकारात्मक प्लेट के आंतरिक भाग को "मृत" क्षेत्र बना दिया जाता है।चार्ज करते समय, क्योंकि सतह PbSO4 परत लीड-एसिड बैटरी की शरीर प्रतिक्रिया में बाधा डालती है, इस समय नकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमता को बैटरी में पानी को हाइड्रोजन में इलेक्ट्रोलाइज करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट की कमी हो जाती है, जो आगे चलकर बैटरी के प्रदर्शन में गिरावट का कारण बनता है।
साधारण लेड-एसिड बैटरियों का नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थ लेड (Pb) है, जबकि लेड-कार्बन बैटरियों में, नकारात्मक इलेक्ट्रोड को शुद्ध Pb से कार्बन सामग्री (C) में इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटेंस विशेषताओं + बैटरी विशेषता स्पंज लेड के साथ बदल दिया जाता है ( पीबी) मिश्रित संरचना दोहरी-कार्यात्मक समग्र नकारात्मक इलेक्ट्रोड, यानी लीड-कार्बन (लीड-कार्बन) नकारात्मक इलेक्ट्रोड, फिर लीड-कार्बन बैटरी बनाने के लिए पीबीओ 2 पॉजिटिव इलेक्ट्रोड से मेल खाती है।सामान्यतया, सीसा-कार्बन बैटरी के परिवर्तन मुख्य रूप से नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर दिखाई देते हैं, और इलेक्ट्रोड समाधान और सकारात्मक इलेक्ट्रोड में परिवर्तन बड़े नहीं होते हैं।यह कहा जा सकता है कि लेड-कार्बन बैटरी को लेड-एसिड बैटरी के पुराने पेड़ पर खिलने वाले नए फूल कहा जा सकता है, और हाल के वर्षों में कई अच्छे अनुप्रयोग परिणाम सामने आए हैं।इस संबंध में, जोड़ा गया कार्बन स्वाभाविक रूप से श्रेय दिया जाना है।
वर्तमान में, देश और विदेश में कई बैटरी कंपनियां सीसा-कार्बन बैटरी का उत्पादन कर रही हैं।प्रतिनिधि कंपनियों में जापान की फुरुकावा, इकोल्ट, ईस्ट पेन और एक्सियन, और घरेलू सेक्रेड सन, शुआंगडेंग, नंदू और सी एंड डी शामिल हैं।
सीसा-कार्बन बैटरी के कार्य सिद्धांत का विश्लेषण
पारंपरिक लेड-एसिड बैटरी में मुख्य समस्याओं में से एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड का सल्फेशन है, यानी, उच्च-दर डिस्चार्ज मोड में, नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर स्पंजी लीड HSO4 के साथ प्रतिक्रिया करता है- PbSO4 बनाने के लिए जल्दी से।इस समय, क्योंकि अभिकारकों की जोड़ी HSO4- और Pb, PbSO4 की आपूर्ति बेमेल होने के कारण PbSO4 की न्यूक्लिएशन दर बहुत तेज़ हो जाती है, जो उत्पन्न PbSO4 (जो प्रकृति में इन्सुलेट है) को नकारात्मक की सतह पर "पेस्ट" बनाती है। इलेक्ट्रोड, या बहुत बड़े कण उत्पन्न करता है;नकारात्मक प्लेट के अंदर समान रूप से उत्पन्न, या सतह पर केवल महीन, समान और आसानी से कम होने वाला मखमली PbSO4 उत्पन्न होता है।
PbSO4 संचय परत या सतह पर बने बड़े कण PbSO4 प्रभावी सतह क्षेत्र और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण और प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक सामग्री को काफी कम कर देते हैं, जिससे बाद की प्रतिक्रियाएं अधिक कठिन हो जाती हैं, इस प्रकार नकारात्मक प्लेट के आंतरिक भाग को "मृत" क्षेत्र बना दिया जाता है।चार्ज करते समय, क्योंकि सतह PbSO4 परत लीड-एसिड बैटरी की शरीर प्रतिक्रिया में बाधा डालती है, इस समय नकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमता को बैटरी में पानी को हाइड्रोजन में इलेक्ट्रोलाइज करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट की कमी हो जाती है, जो आगे चलकर बैटरी के प्रदर्शन में गिरावट का कारण बनता है।
इस समस्या को हल करने के लिए, हम लीड नेगेटिव इलेक्ट्रोड में कार्बन कण जोड़ सकते हैं, जो एक प्रवाहकीय नेटवर्क संरचना का निर्माण करेगा जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है।इस नेटवर्क संरचना के मुख्य लाभ इस प्रकार हैं:
1. प्रतिक्रिया केंद्र प्रदान करें: इन कार्बन कणों की सतह पर नए प्रतिक्रियाशील केंद्र बनते हैं;
2. ध्रुवीकरण को कम करने के लिए एक प्रवाहकीय नेटवर्क तैयार करें;
3. सतह पर और इलेक्ट्रोड के अंदर विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक समान प्रगति को बढ़ावा देने के लिए एक महीन और समान द्रव्यमान हस्तांतरण नेटवर्क तैयार करें, जिससे सतह पर PbSO4 के केंद्रित वर्षा प्रभाव को कम किया जा सके;
4. एक विषम सामग्री के रूप में, यह PbSO4 कणों के विकास में बाधा डालता है और उन्हें समान रूप से वितरित करता है;
5. कार्बन के कैपेसिटिव प्रभाव से बैटरी की क्षमता और शक्ति विशेषताओं में सुधार होता है।
1. प्रतिक्रिया केंद्र प्रदान करें: इन कार्बन कणों की सतह पर नए प्रतिक्रियाशील केंद्र बनते हैं;
2. ध्रुवीकरण को कम करने के लिए एक प्रवाहकीय नेटवर्क तैयार करें;
3. सतह पर और इलेक्ट्रोड के अंदर विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक समान प्रगति को बढ़ावा देने के लिए एक महीन और समान द्रव्यमान हस्तांतरण नेटवर्क तैयार करें, जिससे सतह पर PbSO4 के केंद्रित वर्षा प्रभाव को कम किया जा सके;
4. एक विषम सामग्री के रूप में, यह PbSO4 कणों के विकास में बाधा डालता है और उन्हें समान रूप से वितरित करता है;
5. कार्बन के कैपेसिटिव प्रभाव से बैटरी की क्षमता और शक्ति विशेषताओं में सुधार होता है।
उपरोक्त फायदों के आधार पर, कार्बन को लीड-कार्बन बैटरी में जोड़ने से नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सल्फेशन प्रवृत्ति को प्रभावी ढंग से दबाया जा सकता है, जिससे बैटरी जीवन में काफी सुधार होता है।इतना ही नहीं, लेड-कार्बन बैटरियों की उत्पादन प्रक्रिया पारंपरिक लेड-एसिड बैटरियों से काफी अलग नहीं है।इसे परिपक्व प्रक्रिया को बदलने की आवश्यकता नहीं है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करना आसान है, विशेष रूप से ऊर्जा भंडारण बैटरी के लंबे जीवन और कम लागत वाली आवश्यकताओं के लिए।
लेड-कार्बन बैटरियों के लिए, कई प्रकार के कार्बन जोड़े जाते हैं: कार्बन ब्लैक, सक्रिय कार्बन, ग्रेफीन, ग्रेफाइट, कार्बन फाइबर और कार्बन नैनोट्यूब।और उनके मुख्य लाभ / मुख्य कार्य जो सीसा-कार्बन बैटरी के लिए प्रदान किए जा सकते हैं: 1) चालन और ऊष्मा चालन;2) नेटवर्क ताकना संरचना, जो प्रतिक्रिया और इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटेंस के लिए आवश्यक विशिष्ट सतह क्षेत्र प्रदान करती है।यह कहा जा सकता है कि सीसा-कार्बन बैटरी के विकास ने कार्बन सामग्री परिवार को अपनी प्रतिभा प्रदर्शित करने के लिए एक मंच दिया है, लेकिन प्रदर्शन में सुधार और लागत नियंत्रण के बीच संतुलन कैसे पाया जाए, यह एक समस्या हो सकती है, जिस पर उन्नत कार्बन के अनुप्रयोग में ध्यान देने की आवश्यकता है। सीसा-कार्बन बैटरी में सामग्री।इसके अलावा, कार्बन सामग्री के अतिरिक्त को भी नियंत्रित करने की आवश्यकता है।बहुत अधिक कार्बन सामग्री जोड़ने से प्लेट पर सक्रिय सामग्री के बहाव जैसी कई समस्याएं हो सकती हैं।
कार्य और प्रदर्शन सुविधाएँ
सीसा-कार्बन बैटरी का ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सीसा धातु-कार्बन कणों का एक अपेक्षाकृत समान और महीन नेटवर्क बनाता है।यह संरचना प्रसार दूरी को कम करने और प्रतिक्रिया की एकरूपता में सुधार करने के लिए अनुकूल है, और कार्बन में ही अच्छी चालकता और समाई विशेषताएँ हैं।पारंपरिक लीड-एसिड बैटरी की तुलना में, इसमें बेहतर कम तापमान वाली स्टार्ट-अप क्षमता, चार्ज स्वीकृति क्षमता और उच्च-वर्तमान चार्ज-डिस्चार्ज प्रदर्शन है।
उच्च धारा के साथ काम करते समय: संधारित्र कार्बन सामग्री "बफर" के रूप में कार्य करती है।जब लीड-कार्बन बैटरी लगातार तात्कालिक उच्च-वर्तमान चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के तहत काम कर रही होती है, तो कैपेसिटिव विशेषताओं वाली कार्बन सामग्री मुख्य रूप से करंट को रिलीज़ या प्राप्त करती है।एसिड बैटरी की तरह, "नकारात्मक इलेक्ट्रोड सल्फेशन" उच्च धारा के तहत तेजी से होता है, जो बैटरी के सेवा जीवन को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है;
कम करंट के साथ काम करते समय: स्पंज लेड नेगेटिव इलेक्ट्रोड का उपयोग मुख्य रूप से लगातार ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है, और उच्च करंट प्रभाव के कारण कैपेसिटिव एनर्जी के रूप में कार्बन में संग्रहित ऊर्जा भी पास के लेड के साथ प्रतिक्रिया करेगी, और प्रतिक्रिया धीरे-धीरे एक समान हो जाएगी।
ऊर्जा और बिजली घनत्व को 40 ~ 60Wh / किग्रा तक बढ़ाया जा सकता है, लगभग 300 ~ 400W / किग्रा, प्रदर्शन पहले से ही कुछ लिथियम बैटरी की क्षमता के करीब है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसकी लागत अभी भी 0.6 ~ 0.8rmb / Wh, कम है लिथियम बैटरी जैसी अन्य बैटरियों की तुलना में, उन अवसरों में इसका सबसे अधिक लाभ होता है जहाँ लागत नियंत्रण सख्त होता है।
लंबे जीवन, उथले चार्ज और डिस्चार्ज स्थितियों के तहत लंबा चक्र जीवन (जैसे 4500 गुना (70% डीओडी))
मार्केट पोजिशनिंग और तकनीकी विश्लेषण: लीड कार्बन बनाम लिथियम बैटरी बनाम अन्य?
हाल के वर्षों में, लिथियम-आयन बैटरी का विकास बहुत तेजी से हुआ है, जिससे कई लोगों को यह आभास हुआ है कि "यदि वे पिछड़े हैं तो सीसा-एसिड बैटरी को समाप्त कर दिया जाना चाहिए"।हालांकि, वास्तव में, लीड-कार्बन बैटरी प्रौद्योगिकी के परिचय और सुधार के साथ, इसकी मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता: कम लागत (0.6 ~ 0.8rmb / Wh) और अच्छा जीवन इसे स्थिर ऊर्जा भंडारण, कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक में व्यापक रूप से उपयोग करता है। साइकिल और अन्य क्षेत्रों ने बड़ी उपलब्धियां हासिल की हैं, जो लिथियम बैटरी और अन्य तकनीकों का प्रबल विरोधी बन गया है।
1. स्थिर ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन ऊर्जा भंडारण, पवन ऊर्जा ऊर्जा भंडारण, और ग्रिड पीक विनियमन जैसे ऊर्जा भंडारण क्षेत्रों में अक्सर उच्च शक्ति घनत्व, लंबे चक्र जीवन और कम कीमत की विशेषताओं वाली बैटरी की आवश्यकता होती है।पर्याप्त स्थान और उच्च लागत की आवश्यकताओं के साथ अवसरों में लीड-कार्बन बैटरी का अधिक प्रतिस्पर्धात्मक लाभ होता है, और अपेक्षाकृत बोलने पर, प्रारंभिक निवेश लागत अपेक्षाकृत कम होती है।लिथियम बैटरी उन अवसरों के लिए अधिक उपयुक्त होती हैं जिनके लिए स्थान की आवश्यकता होती है और उनके उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च लागत के कारण कम लागत-संवेदनशील होते हैं, और वितरित ऊर्जा भंडारण अवसरों में अधिक विकसित होंगे।अन्य ऊर्जा भंडारण तकनीकों की तुलना में, जैसे कि कैपेसिटर (बहुत कम ऊर्जा भंडारण घनत्व, जो केवल पावर बफरिंग के लिए उपयोग किया जा सकता है) और प्रवाह बैटरी (मध्यम प्रौद्योगिकी परिपक्वता, काफी बड़ी मात्रा), सीसा-कार्बन तकनीक में अभी भी इस स्तर पर अच्छी प्रतिस्पर्धा है .
2. परिवहन ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, सीसा-कार्बन बैटरी के मुख्य प्रतिस्पर्धी लाभ कम लागत, स्थिर प्रदर्शन और अच्छी सुरक्षा हैं।ए। कम लागत से कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे कम अंत वाले बाजार में इसका लाभ होता है।हालाँकि देश में लिथियम बैटरी को बढ़ावा देने का विचार है, आखिरकार, बाजार के नियमों का सम्मान करने की आवश्यकता है।B. स्थिर प्रदर्शन लीड-कार्बन बैटरी को उच्च और निम्न तापमान जैसी चरम स्थितियों में विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम बनाता है।उदाहरण के लिए, किसी कार की स्टार्ट-स्टॉप बिजली आपूर्ति -20 डिग्री सेल्सियस पर एक बड़े करंट का उत्पादन करने में सक्षम होनी चाहिए, जबकि लिथियम बैटरी का कम तापमान का प्रदर्शन हमेशा एक सार्वभौमिकता रहा है।लंबे समय से चली आ रही समस्या।C. अच्छी सुरक्षा: परिवहन उपकरणों की सुरक्षा पर अधिक जोर नहीं दिया जा सकता है।इस संबंध में लिथियम बैटरी में कमियां हैं, और लीड-एसिड-लीड-कार्बन बैटरी में इस संबंध में स्पष्ट फायदे हैं।
इसलिए, लेखक का मानना है कि सीसा-कार्बन बैटरी हाल के वर्षों में कुछ उप-विभाजित क्षेत्रों में अपनी प्रमुख स्थिति बनाए रखेगी।यद्यपि लिथियम बैटरी जैसी प्रौद्योगिकियां तेजी से बढ़ रही हैं, इनमें से प्रत्येक बैटरी प्रौद्योगिकी के अपने फायदे और नुकसान हैं, और विभिन्न पैमानों और परिदृश्यों में किसी भी ऊर्जा भंडारण तकनीक का उपयोग नहीं किया जा सकता है।क्षेत्र की जरूरतों के अनुसार उपयुक्त ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग का चयन करना राजा का तरीका है।
उपसंहार:
लीड-एसिड बैटरी एक प्राचीन और व्यावहारिक बैटरी तकनीक है।कैपेसिटर कार्बन के अनुकूलन को पेश करके उत्पादित लीड-कार्बन बैटरी की नई पीढ़ी इस अद्भुत बैटरी तकनीक के लिए नए युग में अपनी किंवदंती जारी रखने के लिए एक महत्वपूर्ण बूस्टर बन गई है।लागत, प्रदर्शन स्थिरता और सुरक्षा इस प्रकार की बैटरी के मुख्य लाभ हैं, इसलिए हाल के वर्षों में स्थिर ऊर्जा भंडारण और कम अंत वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में अभी भी अच्छी प्रतिस्पर्धा होगी।बेशक, विभिन्न प्रौद्योगिकियां लगातार सुधार कर रही हैं, और हम यह भी उत्सुकता से उम्मीद कर रहे हैं कि अधिक, नई और बेहतर ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां उभरती और परिपक्व होती रहेंगी, जिससे हमारे जीवन में सुविधा होगी।
कार्य और प्रदर्शन सुविधाएँ
सीसा-कार्बन बैटरी का ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सीसा धातु-कार्बन कणों का एक अपेक्षाकृत समान और महीन नेटवर्क बनाता है।यह संरचना प्रसार दूरी को कम करने और प्रतिक्रिया की एकरूपता में सुधार करने के लिए अनुकूल है, और कार्बन में ही अच्छी चालकता और समाई विशेषताएँ हैं।पारंपरिक लीड-एसिड बैटरी की तुलना में, इसमें बेहतर कम तापमान वाली स्टार्ट-अप क्षमता, चार्ज स्वीकृति क्षमता और उच्च-वर्तमान चार्ज-डिस्चार्ज प्रदर्शन है।
उच्च धारा के साथ काम करते समय: संधारित्र कार्बन सामग्री "बफर" के रूप में कार्य करती है।जब लीड-कार्बन बैटरी लगातार तात्कालिक उच्च-वर्तमान चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के तहत काम कर रही होती है, तो कैपेसिटिव विशेषताओं वाली कार्बन सामग्री मुख्य रूप से करंट को रिलीज़ या प्राप्त करती है।एसिड बैटरी की तरह, "नकारात्मक इलेक्ट्रोड सल्फेशन" उच्च धारा के तहत तेजी से होता है, जो बैटरी के सेवा जीवन को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है;
कम करंट के साथ काम करते समय: स्पंज लेड नेगेटिव इलेक्ट्रोड का उपयोग मुख्य रूप से लगातार ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है, और उच्च करंट प्रभाव के कारण कैपेसिटिव एनर्जी के रूप में कार्बन में संग्रहित ऊर्जा भी पास के लेड के साथ प्रतिक्रिया करेगी, और प्रतिक्रिया धीरे-धीरे एक समान हो जाएगी।
ऊर्जा और बिजली घनत्व को 40 ~ 60Wh / किग्रा तक बढ़ाया जा सकता है, लगभग 300 ~ 400W / किग्रा, प्रदर्शन पहले से ही कुछ लिथियम बैटरी की क्षमता के करीब है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसकी लागत अभी भी 0.6 ~ 0.8rmb / Wh, कम है लिथियम बैटरी जैसी अन्य बैटरियों की तुलना में, उन अवसरों में इसका सबसे अधिक लाभ होता है जहाँ लागत नियंत्रण सख्त होता है।
लंबे जीवन, उथले चार्ज और डिस्चार्ज स्थितियों के तहत लंबा चक्र जीवन (जैसे 4500 गुना (70% डीओडी))
मार्केट पोजिशनिंग और तकनीकी विश्लेषण: लीड कार्बन बनाम लिथियम बैटरी बनाम अन्य?
हाल के वर्षों में, लिथियम-आयन बैटरी का विकास बहुत तेजी से हुआ है, जिससे कई लोगों को यह आभास हुआ है कि "यदि वे पिछड़े हैं तो सीसा-एसिड बैटरी को समाप्त कर दिया जाना चाहिए"।हालांकि, वास्तव में, लीड-कार्बन बैटरी प्रौद्योगिकी के परिचय और सुधार के साथ, इसकी मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता: कम लागत (0.6 ~ 0.8rmb / Wh) और अच्छा जीवन इसे स्थिर ऊर्जा भंडारण, कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक में व्यापक रूप से उपयोग करता है। साइकिल और अन्य क्षेत्रों ने बड़ी उपलब्धियां हासिल की हैं, जो लिथियम बैटरी और अन्य तकनीकों का प्रबल विरोधी बन गया है।
1. स्थिर ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन ऊर्जा भंडारण, पवन ऊर्जा ऊर्जा भंडारण, और ग्रिड पीक विनियमन जैसे ऊर्जा भंडारण क्षेत्रों में अक्सर उच्च शक्ति घनत्व, लंबे चक्र जीवन और कम कीमत की विशेषताओं वाली बैटरी की आवश्यकता होती है।पर्याप्त स्थान और उच्च लागत की आवश्यकताओं के साथ अवसरों में लीड-कार्बन बैटरी का अधिक प्रतिस्पर्धात्मक लाभ होता है, और अपेक्षाकृत बोलने पर, प्रारंभिक निवेश लागत अपेक्षाकृत कम होती है।लिथियम बैटरी उन अवसरों के लिए अधिक उपयुक्त होती हैं जिनके लिए स्थान की आवश्यकता होती है और उनके उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च लागत के कारण कम लागत-संवेदनशील होते हैं, और वितरित ऊर्जा भंडारण अवसरों में अधिक विकसित होंगे।अन्य ऊर्जा भंडारण तकनीकों की तुलना में, जैसे कि कैपेसिटर (बहुत कम ऊर्जा भंडारण घनत्व, जो केवल पावर बफरिंग के लिए उपयोग किया जा सकता है) और प्रवाह बैटरी (मध्यम प्रौद्योगिकी परिपक्वता, काफी बड़ी मात्रा), सीसा-कार्बन तकनीक में अभी भी इस स्तर पर अच्छी प्रतिस्पर्धा है .
2. परिवहन ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, सीसा-कार्बन बैटरी के मुख्य प्रतिस्पर्धी लाभ कम लागत, स्थिर प्रदर्शन और अच्छी सुरक्षा हैं।ए। कम लागत से कम गति वाले इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे कम अंत वाले बाजार में इसका लाभ होता है।हालाँकि देश में लिथियम बैटरी को बढ़ावा देने का विचार है, आखिरकार, बाजार के नियमों का सम्मान करने की आवश्यकता है।B. स्थिर प्रदर्शन लीड-कार्बन बैटरी को उच्च और निम्न तापमान जैसी चरम स्थितियों में विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम बनाता है।उदाहरण के लिए, किसी कार की स्टार्ट-स्टॉप बिजली आपूर्ति -20 डिग्री सेल्सियस पर एक बड़े करंट का उत्पादन करने में सक्षम होनी चाहिए, जबकि लिथियम बैटरी का कम तापमान का प्रदर्शन हमेशा एक सार्वभौमिकता रहा है।लंबे समय से चली आ रही समस्या।C. अच्छी सुरक्षा: परिवहन उपकरणों की सुरक्षा पर अधिक जोर नहीं दिया जा सकता है।इस संबंध में लिथियम बैटरी में कमियां हैं, और लीड-एसिड-लीड-कार्बन बैटरी में इस संबंध में स्पष्ट फायदे हैं।
इसलिए, लेखक का मानना है कि सीसा-कार्बन बैटरी हाल के वर्षों में कुछ उप-विभाजित क्षेत्रों में अपनी प्रमुख स्थिति बनाए रखेगी।यद्यपि लिथियम बैटरी जैसी प्रौद्योगिकियां तेजी से बढ़ रही हैं, इनमें से प्रत्येक बैटरी प्रौद्योगिकी के अपने फायदे और नुकसान हैं, और विभिन्न पैमानों और परिदृश्यों में किसी भी ऊर्जा भंडारण तकनीक का उपयोग नहीं किया जा सकता है।क्षेत्र की जरूरतों के अनुसार उपयुक्त ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग का चयन करना राजा का तरीका है।
उपसंहार:
लीड-एसिड बैटरी एक प्राचीन और व्यावहारिक बैटरी तकनीक है।कैपेसिटर कार्बन के अनुकूलन को पेश करके उत्पादित लीड-कार्बन बैटरी की नई पीढ़ी इस अद्भुत बैटरी तकनीक के लिए नए युग में अपनी किंवदंती जारी रखने के लिए एक महत्वपूर्ण बूस्टर बन गई है।लागत, प्रदर्शन स्थिरता और सुरक्षा इस प्रकार की बैटरी के मुख्य लाभ हैं, इसलिए हाल के वर्षों में स्थिर ऊर्जा भंडारण और कम अंत वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में अभी भी अच्छी प्रतिस्पर्धा होगी।बेशक, विभिन्न प्रौद्योगिकियां लगातार सुधार कर रही हैं, और हम यह भी उत्सुकता से उम्मीद कर रहे हैं कि अधिक, नई और बेहतर ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां उभरती और परिपक्व होती रहेंगी, जिससे हमारे जीवन में सुविधा होगी।