सीएसपावर लीड कार्बन बैटरी प्रौद्योगिकी और लाभ

सीएसपावर लीड कार्बन बैटरी - तकनीक, लाभ

समाज की प्रगति के साथ, विभिन्न सामाजिक अवसरों पर बैटरी ऊर्जा भंडारण की आवश्यकताएँ लगातार बढ़ रही हैं। पिछले कुछ दशकों में, कई बैटरी तकनीकों ने उल्लेखनीय प्रगति की है, और लेड-एसिड बैटरियों के विकास को भी कई अवसरों और चुनौतियों का सामना करना पड़ा है। इसी संदर्भ में, वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने लेड-एसिड बैटरियों के ऋणात्मक सक्रिय पदार्थ में कार्बन मिलाने के लिए मिलकर काम किया, और लेड-एसिड बैटरियों के उन्नत संस्करण, लेड-कार्बन बैटरी का जन्म हुआ।

लेड कार्बन बैटरियाँ, वाल्व रेगुलेटेड लेड एसिड बैटरियों का एक उन्नत रूप हैं जो कार्बन से बने कैथोड और लेड से बने एनोड का उपयोग करती हैं। कार्बन से बने कैथोड पर मौजूद कार्बन एक संधारित्र या 'सुपरकैपेसिटर' का कार्य करता है जो बैटरी के शुरुआती चार्जिंग चरण में तेज़ चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के साथ-साथ लंबे जीवनकाल की अनुमति देता है।

बाजार को लेड कार्बन बैटरी की आवश्यकता क्यों है????

• * गहन साइकलिंग के मामले में फ्लैट प्लेट VRLA लेड एसिड बैटरियों की विफलता के तरीके

सबसे आम विफलता मोड हैं:

– सक्रिय पदार्थ का नरम होना या बहना। डिस्चार्ज के दौरान, धनात्मक प्लेट का लेड ऑक्साइड (PbO2) लेड सल्फेट (PbSO4) में बदल जाता है, और चार्जिंग के दौरान वापस लेड ऑक्साइड में बदल जाता है। बार-बार साइकलिंग करने से धनात्मक प्लेट पदार्थ का संसंजक कम हो जाएगा क्योंकि लेड ऑक्साइड की तुलना में लेड सल्फेट की मात्रा अधिक होती है।

- धनात्मक प्लेट के ग्रिड का संक्षारण। यह संक्षारण अभिक्रिया, सल्फ्यूरिक अम्ल की आवश्यक उपस्थिति के कारण, आवेशन प्रक्रिया के अंत में तीव्र हो जाती है।

– ऋणात्मक प्लेट के सक्रिय पदार्थ का सल्फेशन। डिस्चार्ज के दौरान, ऋणात्मक प्लेट का लेड (Pb) भी लेड सल्फेट (PbSO4) में परिवर्तित हो जाता है। कम आवेश अवस्था में छोड़े जाने पर, ऋणात्मक प्लेट पर लेड सल्फेट क्रिस्टल बढ़ते हैं, सख्त होते हैं और एक अभेद्य परत बनाते हैं जिसे पुनः सक्रिय पदार्थ में परिवर्तित नहीं किया जा सकता। परिणामस्वरूप, क्षमता घटती जाती है, और बैटरी बेकार हो जाती है।

• * लेड एसिड बैटरी को रिचार्ज करने में समय लगता है

आदर्श रूप से, लेड एसिड बैटरी को 0.2°C से अधिक नहीं चार्ज किया जाना चाहिए, और बल्क चार्ज चरण आठ घंटे के अवशोषण चार्ज द्वारा होना चाहिए। चार्ज करंट और चार्ज वोल्टेज बढ़ाने से रिचार्ज समय कम हो जाएगा, जिसकी कीमत तापमान में वृद्धि के कारण सेवा जीवन में कमी और उच्च चार्ज वोल्टेज के कारण धनात्मक प्लेट के तेज़ी से क्षरण के रूप में चुकानी पड़ेगी।

• * लीड कार्बन: बेहतर आंशिक आवेश प्रदर्शन, अधिक चक्र, लंबा जीवन और उच्च दक्षता वाला गहरा चक्र

ऋणात्मक प्लेट की सक्रिय सामग्री को लेड कार्बन कम्पोजिट से प्रतिस्थापित करने से सल्फेशन में संभावित रूप से कमी आती है तथा ऋणात्मक प्लेट की आवेश स्वीकृति में सुधार होता है।

लेड कार्बन बैटरी प्रौद्योगिकी

ज़्यादातर इस्तेमाल की जाने वाली बैटरियाँ एक घंटे या उससे ज़्यादा समय में तेज़ी से चार्ज हो जाती हैं। जब बैटरियाँ चार्ज अवस्था में होती हैं, तब भी वे आउटपुट ऊर्जा प्रदान कर सकती हैं जिससे चार्ज अवस्था में भी उनका उपयोग बढ़ जाता है। हालाँकि, लेड-एसिड बैटरियों में समस्या यह थी कि इन्हें डिस्चार्ज होने में बहुत कम समय लगता था और दोबारा चार्ज होने में बहुत लंबा समय लगता था।

लेड-एसिड बैटरियों को अपनी मूल चार्जबैक क्षमता प्राप्त करने में इतना समय लगने का कारण बैटरी के इलेक्ट्रोड और अन्य आंतरिक घटकों पर लेड सल्फेट के अवशेष जमा होना था। इसके लिए इलेक्ट्रोड और बैटरी के अन्य घटकों से सल्फेट का बीच-बीच में समतुल्यीकरण आवश्यक था। लेड सल्फेट का यह अवक्षेपण प्रत्येक चार्ज और डिस्चार्ज चक्र के साथ होता है और अवक्षेपण के कारण इलेक्ट्रॉनों की अधिकता हाइड्रोजन का उत्पादन करती है जिससे जल की हानि होती है। यह समस्या समय के साथ बढ़ती जाती है और सल्फेट के अवशेष क्रिस्टल बनाने लगते हैं जो इलेक्ट्रोड की चार्ज ग्रहण करने की क्षमता को नष्ट कर देते हैं।

उसी बैटरी का धनात्मक इलेक्ट्रोड, समान लेड सल्फेट अवक्षेप होने के बावजूद, अच्छे परिणाम देता है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि समस्या बैटरी के ऋणात्मक इलेक्ट्रोड में है। इस समस्या के समाधान के लिए, वैज्ञानिकों और निर्माताओं ने बैटरी के ऋणात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) में कार्बन मिलाकर इस समस्या का समाधान किया है। कार्बन मिलाने से बैटरी की चार्ज ग्रहणशीलता में सुधार होता है, जिससे लेड सल्फेट के अवशेषों के कारण बैटरी का आंशिक चार्ज और उम्र बढ़ने की समस्या दूर होती है। कार्बन मिलाने से, बैटरी एक 'सुपरकैपेसिटर' की तरह व्यवहार करने लगती है और बैटरी के बेहतर प्रदर्शन के लिए अपने गुण प्रदान करती है।

लेड-कार्बन बैटरियाँ उन अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श प्रतिस्थापन हैं जिनमें लेड-एसिड बैटरी का उपयोग होता है, जैसे बार-बार स्टार्ट-स्टॉप अनुप्रयोगों और माइक्रो/माइल्ड हाइब्रिड सिस्टम में। लेड-कार्बन बैटरियाँ अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में भारी हो सकती हैं, लेकिन वे लागत-प्रभावी होती हैं, अत्यधिक तापमान के प्रति प्रतिरोधी होती हैं, और उन्हें साथ में काम करने के लिए शीतलन तंत्र की आवश्यकता नहीं होती है। पारंपरिक लेड-एसिड बैटरियों के विपरीत, ये लेड-कार्बन बैटरियाँ सल्फेट अवक्षेपण के डर के बिना 30 से 70 प्रतिशत चार्जिंग क्षमता के बीच पूरी तरह से काम करती हैं। लेड-कार्बन बैटरियों ने अधिकांश कार्यों में लेड-एसिड बैटरियों से बेहतर प्रदर्शन किया है, लेकिन सुपरकैपेसिटर की तरह डिस्चार्ज होने पर उनमें वोल्टेज में गिरावट आती है।

निर्माण के लिएसीएसपावरफास्ट चार्ज डीप साइकिल लीड कार्बन बैटरी

फास्ट चार्ज डीप साइकिल लीड कार्बन बैटरी की विशेषताएं

• l लेड एसिड बैटरी और सुपर कैपेसिटर की विशेषताओं का संयोजन
• लंबे जीवन चक्र सेवा डिजाइन, उत्कृष्ट PSoC और चक्रीय प्रदर्शन
• l उच्च शक्ति, तीव्र चार्जिंग और डिस्चार्जिंग
• l अद्वितीय ग्रिड और लीड पेस्टिंग डिज़ाइन
• l अत्यधिक तापमान सहनशीलता
• l -30°C -60°C पर संचालित करने में सक्षम
• l डीप डिस्चार्ज रिकवरी क्षमता

फास्ट चार्ज डीप साइकिल लीड कार्बन बैटरी के लाभ

प्रत्येक बैटरी का उसके अनुप्रयोगों के आधार पर अपना निर्दिष्ट उपयोग होता है और इसे सामान्य रूप से अच्छा या बुरा नहीं कहा जा सकता।

लेड-कार्बन बैटरी भले ही बैटरियों के लिए सबसे नई तकनीक न हो, लेकिन यह कुछ ऐसे बेहतरीन फायदे ज़रूर देती है जो हाल की बैटरी तकनीकें भी नहीं दे सकतीं। लेड-कार्बन बैटरियों के कुछ फायदे नीचे दिए गए हैं:

• आंशिक अवस्था-प्रभार संचालन के मामले में कम सल्फेशन।
• l कम चार्ज वोल्टेज और इसलिए उच्च दक्षता और सकारात्मक प्लेट का कम क्षरण।
• और समग्र परिणाम बेहतर चक्र जीवन है।

परीक्षणों से पता चला है कि हमारी लेड कार्बन बैटरियां कम से कम आठ सौ 100% DoD चक्रों का सामना कर सकती हैं।

परीक्षणों में I = 0,2C₂₀ के साथ 10,8V तक दैनिक डिस्चार्ज, डिस्चार्ज स्थिति में लगभग दो घंटे आराम, और फिर I = 0,2C₂₀ के साथ रिचार्ज शामिल है।

• l ≥ 1200 चक्र @ 90% DoD (I = 0,2C₂₀ के साथ 10,8V तक डिस्चार्ज, डिस्चार्ज स्थिति में लगभग दो घंटे आराम, और फिर I = 0,2C₂₀ के साथ रिचार्ज)
• l ≥ 2500 चक्र @ 60% DoD (I = 0,2C₂₀ के साथ तीन घंटे के दौरान डिस्चार्ज, I = 0,2C₂₀ पर तुरंत रिचार्ज द्वारा)
• l ≥ 3700 चक्र @ 40% DoD (I = 0,2C₂₀ के साथ दो घंटे के दौरान डिस्चार्ज, I = 0,2C₂₀ पर तुरंत रिचार्ज द्वारा)
• लेड-कार्बन बैटरियों में उनके चार्ज-डिस्चार्ज गुणों के कारण तापीय क्षति का प्रभाव न्यूनतम होता है। व्यक्तिगत सेलों में जलने, फटने या ज़्यादा गरम होने का जोखिम नहीं होता।
• लेड-कार्बन बैटरियाँ ऑन-ग्रिड और ऑफ-ग्रिड दोनों प्रणालियों के लिए एकदम उपयुक्त हैं। यह गुण उन्हें सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए एक अच्छा विकल्प बनाता है क्योंकि वे उच्च डिस्चार्ज करंट क्षमता प्रदान करती हैं।

लेड कार्बन बैटरियांVSसीलबंद लेड एसिड बैटरी, जेल बैटरी

• लेड कार्बन बैटरियाँ आंशिक आवेश अवस्था (PSOC) में बेहतर काम करती हैं। साधारण लेड प्रकार की बैटरियाँ 'पूर्ण आवेश'-'पूर्ण डिस्चार्ज'-पूर्ण आवेश' की सख्त व्यवस्था का पालन करने पर सबसे बेहतर काम करती हैं और ज़्यादा समय तक चलती हैं; वे पूर्ण और शून्य के बीच किसी भी अवस्था में चार्ज होने पर अच्छी प्रतिक्रिया नहीं देतीं। लेड कार्बन बैटरियाँ अधिक अस्पष्ट चार्जिंग क्षेत्रों में बेहतर ढंग से काम करती हैं।
• लेड कार्बन बैटरियाँ सुपरकैपेसिटर नेगेटिव इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं। कार्बन बैटरियाँ एक मानक लेड प्रकार की बैटरी के लिए एक पॉजिटिव इलेक्ट्रोड और एक सुपरकैपेसिटर नेगेटिव इलेक्ट्रोड का उपयोग करती हैं। यह सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड कार्बन बैटरियों की लंबी उम्र की कुंजी है। एक मानक लेड-प्रकार का इलेक्ट्रोड चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान समय के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता है। सुपरकैपेसिटर नेगेटिव इलेक्ट्रोड, पॉजिटिव इलेक्ट्रोड पर जंग को कम करता है और इससे इलेक्ट्रोड का जीवनकाल बढ़ता है, जिससे बैटरियाँ लंबे समय तक चलती हैं।
• लेड कार्बन बैटरियों की चार्ज/डिस्चार्ज दर तेज़ होती है। मानक लेड-प्रकार की बैटरियों की चार्ज/डिस्चार्ज दर उनकी निर्धारित क्षमता के अधिकतम 5-20% के बीच होती है, जिसका अर्थ है कि आप बैटरियों को 5 से 20 घंटों के बीच चार्ज या डिस्चार्ज कर सकते हैं, बिना किसी दीर्घकालिक क्षति के। कार्बन लेड की सैद्धांतिक रूप से असीमित चार्ज/डिस्चार्ज दर होती है।
• लेड कार्बन बैटरियों को किसी रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती। ये बैटरियाँ पूरी तरह से सीलबंद होती हैं और इन्हें किसी भी सक्रिय रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती।
• लेड कार्बन बैटरियाँ जेल बैटरियों की तुलना में लागत-प्रतिस्पर्धी होती हैं। जेल बैटरियाँ अभी भी खरीदने के लिए थोड़ी सस्ती हैं, लेकिन कार्बन बैटरियाँ थोड़ी ही महंगी हैं। जेल और कार्बन बैटरियों के बीच वर्तमान मूल्य अंतर लगभग 10-11% है। ध्यान रखें कि कार्बन लगभग 30% अधिक समय तक चलता है और आप समझ सकते हैं कि यह पैसे के हिसाब से बेहतर विकल्प क्यों है।