납축전지의 기원
배터리는 현대 산업 세계를 형성하기 위해 다른 기술과 결합된 주요 혁신 중 하나라고 말하는 것이 사실입니다. 산업용에서 가정용, 개인용에 이르기까지 휴대용 및 고정식 에너지 저장 장치 없이는 불가능한 자유와 가능성을 진정으로 제공했습니다.
컴퓨터 마우스용 알카라인 AA와 같은 휴대용 장치의 단일 셀 단일 사용에서 일상 생활의 점점 더 많은 측면으로 배터리의 행진이 급속하게 증가하고 있다는 것은 현대인이라면 누구에게나 매우 분명합니다. 손목시계에 사용되는 징크-에어 버튼 셀, 그리드 규모 메가와트 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)에 이르기까지. 이처럼 많은 화학 물질과 응용 분야에도 불구하고 납축전지는 발명된 지 160년이 지난 후에도 지구상에서 가장 많은 저장 에너지를 제공하는 화학 물질입니다. 무화과. 1은 지난 27년간 판매된 배터리 유형 및 MWh별 판매 내역을 보여줍니다.
이것은 리튬 이온이 가장 많이 팔리는 기술이라고 생각하는 일부 사람들에게는 놀라운 일입니다. 이것은 사실이지만 용량이 아니라 가치에 있어서만 그렇습니다. kWh당 비용이 높기 때문에 리튬 이온 배터리 는 납축전지보다 판매 가치가 높고 매출이 높습니다. 그러나 이것이 바로 납축전지(LAB)가 경쟁이 치열하고 변화하는 상업 환경에서 오래 버틸 수 있었던 이유 중 하나입니다.
이 블로그에서 우리는 납축전지(전기화학 축전지)의 발명을 살펴보고 전기화학 전지의 최초 알려진 사례부터 현대의 VRLA 및 양극성 버전에 이르기까지 역사를 통해 그 기원을 추적합니다.
1749년 미국의 수학자인 Benjamin Franklin은 전기 실험에 사용한 연결된 커패시터 세트를 설명하기 위해 “배터리”라는 용어를 처음 사용했습니다. 이 커패시터는 각 표면이 금속으로 코팅된 유리 패널이었습니다. 이 커패시터는 정전기 발생기로 충전되고 금속을 전극에 접촉하여 방전되었습니다. “배터리”로 함께 연결하면 더 강력한 방전이 발생합니다. 원래 포병 배터리에서와 같이 “함께 기능하는 둘 이상의 유사한 물체 그룹”의 일반적인 의미를 가졌던 용어는 많은 전기 화학 전지가 함께 연결된 볼타 파일 및 유사한 장치에 사용되었습니다.
납축전지는 전기화학적 저장장치로서 전류와 전압을 제공하는 원리는 다른 모든 전기화학적 전지와 동일하며, 그 중 일부는 전기를 저장하고 전달하는 방식으로 납축전지가 채택되기 이전에 있었다. 그러나 충전식 배터리는 최초의 배터리였습니다. 이것은 여러 번 사용할 수 있고 필요할 때 최대 충전 상태로 되돌릴 수 있음을 의미했습니다. 당시의 다른 배터리 화학 제품과 차별화된 것은 바로 이것입니다.
최초의 전기화학 전지가 발명되었을 때로 돌아가는 것은 약간 논쟁의 여지가 있습니다. 일부 주장이 작동하는 전기화학 전지라고 주장하는 고대 바빌로니아의 발견이 있습니다. 무화과. 2는 “바그다드 배터리”로 알려진 사진입니다. 이 선박이 배터리로 사용되었거나 전기화학적 목적이 없었다는 데에는 합의가 없습니다. 그러나 아세트산과 같은 전해질로 채워지면 전류와 전압이 생성됩니다. 이온 전도체에 있는 두 개의 서로 다른 금속 – 어떻게 그렇지 않을 수 있습니까?
실제 사례가 무엇이든 간에, 우리는 거의 3,000년을 18세기로 앞당겨야 합니다. 그 때 두 명의 네덜란드인인 Musschenbroek과 Cunaeus가 독일 과학자 Ewald Georg von Kleist와 함께 Leydon 항아리의 실제 버전을 만들었습니다. 이것은 본질적으로 커패시터였으며 여전히 진정한 배터리가 아닙니다. 1800년에 우리가 최초의 전기화학 전지라고 부를 수 있는 것을 발명한 사람은 프랑스인 Allesandro Volta였습니다. 현재 Volta’s Voltaic Pile로 알려져 있습니다. 이것은 본질적으로 구리와 아연 디스크 사이에 소금물에 적신 천이 있는 교대하는 수직 타워였습니다. 그림 3
이 첫 번째 배터리의 실제 문제는 매우 분명합니다(전해질 누출로 인한 측면 단락, 천을 촉촉하게 유지하는 등). 하지만 상당한 충격을 줬고, 개별 셀을 직렬로 연결하면 더 큰 충격을 주었다. 그러나 전기를 저장하고 전달하는 이상적인 방법은 아니었습니다. 개별 유리 항아리에 들어 있는 셀을 연결하여 배터리를 만들 수 있도록 디자인이 일부 개선되었으며, 상자를 만들고 스택 대신 옆으로 플레이트를 놓은 스코틀랜드인 William Cruickshank였습니다. 이것은 트로프 배터리로 알려지게 되었고 사실 거의 모든 현대식 배터리 구조의 선구자였습니다.
그러나 이러한 디자인의 가장 큰 문제는 충전이 불가능하다는 것이었습니다. 한 번 방전되면 새 플레이트와 전해질을 넣고 다시 시작해야 했습니다. 전기를 저장하고 제공하기 위한 실질적인 해결책은 아닙니다.
1859년이 되어서야 프랑스인 Gustav Planté가 세계 최초의 충전식 전기화학 전지를 발명했습니다. 이것은 고무 스트립으로 분리된 나선형으로 감긴 이중 시트로 황산 전해질에 담그고 유리병에 담겨 있었습니다. 4.
판은 각 납 시트에 부착된 인출 와이어로 납 및 이산화납에 전기적으로 충전되었습니다. 플레이트 사이의 전위차는 2볼트였습니다. 그것은 볼타 더미보다 더 높은 지속 전압과 전류를 제공했지만 더 중요한 것은 구성 요소를 교체하지 않고도 전원에서 충전할 수 있다는 것입니다. 이러한 재충전 능력과 이 화학 물질의 더 높은 전압 및 더 긴 전류 지속 시간은 산업화의 적절한 시기에 나타났으며 주전원 공급이 신뢰할 수 없는 통신 및 백업 전력의 확산을 도왔습니다.
배터리는 에너지 공급 사업에서 하룻밤 사이에 센세이션을 일으켰지만 여전히 용량에는 한계가 있었습니다. 이것은 1880년 Camille Alphonse Fauré가 납축전지의 상업화에 획기적인 돌파구를 마련할 때까지 문제로 남아 있었습니다. 방전 중 전류의 지속 시간을 늘리기 위해 그는 납 시트를 납 산화물, 황산 및 물의 페이스트로 코팅하는 아이디어를 가지고 있었습니다. 그런 다음 그는 코팅된 판을 따뜻하고 습한 분위기에 두는 경화 과정을 개발했습니다.
이러한 조건에서 페이스트 혼합물은 납 전극과 반응하여 낮은 저항 결합을 형성하는 염기성 황산 납을 형성했습니다. 그런 다음 플레이트를 황산으로 채우고 경화된 페이스트를 전기화학적 활성 물질로 전환시켰다. 이것은 원래 Planté 전지보다 훨씬 더 높은 용량을 제공했습니다.
또한 1881년에 Ernest Volkmar는 납 그리드를 사용하여 납 시트 도체를 교체했습니다. 이 그리드 디자인은 활성 물질을 위한 더 많은 공간을 제공하는 이중 이점이 있어 더 높은 용량의 배터리를 제공하고 활성 물질을 그리드에 더 잘 접착할 수 있습니다.
이 두 가지 이점은 더 낮은 저항과 더 높은 비에너지 밀도로 더 강력한 배터리를 제공합니다. Scudamore Sellon은 리드에 안티몬을 추가하여 그리드를 기계적으로 처리할 수 있을 만큼 충분히 뻣뻣하게 만들고 실제로 더 빠른 생산 속도를 도입함으로써 이를 개선했습니다. 실제로 1881년은 시속 12km라는 놀라운 속도에 도달한 Gustave Trouvé의 3륜 스쿠터인 충전식 배터리로 구동되는 최초의 전기 자동차와 같이 휴대용 전기 공급 장치의 새로운 용도로 인해 제품 혁신이 이루어진 해였습니다.
보험의 악몽! 1886년 납축전지로 구동되는 최초의 잠수함이 프랑스에서 진수되었습니다. 우리는 또한 더 나은 사이클 수명과 에너지 밀도를 제공하는 SC Currie가 설계한 납축전지용 플레이트의 첫 번째 관형 디자인을 가졌습니다.
지금까지 납축전지가 등장했고 1899년 Camille Jenatzy는 납축전지로 구동되는 전기 자동차로 109km/h에 도달했습니다. 1882년 파리의 배전 시스템의 설치와 미국의 모스 전기 전신기의 출현을 포함하는 이 전력의 행진과 함께 납축전지는 적절한 상업적 방식으로 생산되어야 한다는 것이 분명해졌습니다.
납축전지 건설 현대화 시작
기존의 디자인과 산화납 생산 공정은 양산 방식에 쉽게 적응하지 못했다. 이 시대의 납축전지 수요는 생산능력을 빠르게 추월했다. 새로운 생산 친화적인 방법과 배터리 설계가 시급했습니다. 첫 번째 돌파구는 1898년 George Barton이 Fauré가 발명한 활성 물질을 만드는 데 사용되는 납 산화물을 생산하는 새롭고 훨씬 빠른 방법에 대한 특허를 냈을 때였습니다. Barton은 가열된 공기를 사용하여 납을 녹이고 산화하는 전통적인 방법을 사용했습니다. 그의 혁신은 빠르게 흐르는 가습 기류에 노출된 용융 납의 교반으로 생성된 미세한 액적을 생성하는 것이었습니다.
- 이는 배터리 활물질에 적합한 제품을 제공하기 위해 추가 연마가 필요한 기존 방법보다 공정 속도를 크게 높이고 훨씬 더 미세한 입자 크기를 제공하는 이중 이점이 있습니다. 30년이 지나서야 Shimadzu Corporation의 Genzo Shimadzu가 대체 공정을 발명했습니다.
그의 방법은 작은 납덩어리를 주조하여 뜨거운 공기가 통과하면서 회전하는 볼 밀에 쌓는 것이었습니다. 이로 인해 너깃에 표면 산화물이 생성되어 부서지기 쉽고 박편이 벗겨진 다음 미세한 분말로 분쇄되었습니다. 공기 흐름 속도는 밀에서 특정 크기의 입자를 운반하고 페이스트 혼합을 위해 준비된 사일로에 저장하도록 제어되었습니다.
배터리 산업을 위한 산화납을 만드는 이러한 초기 방법은 거의 한 세기 동안 반대되지 않았습니다. 보다 환경 친화적인 배터리 재활용 방법(아세트산 납 용액의 납 침전)을 찾는 데 있어 최근의 발전은 미래에 대안적인 생산 방법을 제공할 수 있지만 현재로서는 아직 실용적인 대안이 없습니다.
Gaston Planté의 디자인은 대량 생산 배터리를 위한 실용적인 솔루션이 아니었습니다. 직렬 연결 배터리를 형성하기 위해 상자 구획에 Planté 플레이트 요소를 넣은 Fauré와 Scotsman William Cruickshank의 개선조차도 신뢰성이나 대량 생산 능력을 제공하지 못했습니다.
1866년 최초의 실용적인 납축전지 설계를 개발한 사람은 룩셈부르크의 엔지니어이자 발명가인 Henri Owen Tudor입니다. 그는 룩셈부르크 Rosport에 첫 번째 제조 공장을 설립했으며 다른 투자자들은 유럽 전역에 공장을 세웠습니다. 그의 성공의 열쇠는 기존 디자인보다 더 오래 지속되는 더 견고한 배터리 플레이트였습니다.
납축전지 작동
이 무렵 겐조 시마즈는 일본 최초의 납축전지 제조 공장을 세우고 10Ah 용량의 판형 납축전지를 생산했습니다. 이것이 지금은 친숙한 일본 기업인 GS 배터리의 시작이었습니다. 두 회사 모두 현대적인 공정을 개척했으며 납축전지에 더 큰 신뢰성과 수명을 제공했습니다.
20세기는 납축전지에 대한 많은 업그레이드를 제공했습니다. 업그레이드는 건축 자재로 시작되었습니다. 20세기의 처음 20년까지 배터리 셀 컨테이너는 고무나 피치로 라이닝된 나무 상자로 구성되었습니다. 1920년대 초반까지 경질 고무(에보나이트) 성형 기술은 직렬 연결된 납축 전지를 수용하기 위한 다중 전지, 누수 방지, 경질 고무 상자를 제공할 수 있을 정도로 향상되었습니다. 피치 밀봉 뚜껑을 사용하여 셀 사이의 상단 리드 연결을 밀봉할 수 있었습니다. 목재 분리기 및 매우 두꺼운 판과 결합된 이 구조는 1950년대 초까지 지속되었습니다.
납산 배터리 수명
이 기간 동안 배터리 내부의 개발이 완전히 정지된 것은 아닙니다. 수지가 함침된 셀룰로오스 섬유 분리기는 목재 분리기에 대해 가볍고 저항이 낮은 옵션이 되었습니다. 이러한 장점과 더 낮은 산 변위는 더 높은 용량과 더 나은 고속 방전 성능을 허용하는 더 많은 설계 가능성을 제공했습니다. 납-안티몬 합금의 개선으로 보다 강력한 그리드가 제공되어 보다 자동화된 프로세스를 견딜 수 있고 결국에는 기계 붙여넣기가 가능하게 되었습니다. 음극판용 탄소와 양극판 활물질의 셀룰로오스 섬유와 같은 페이스트의 첨가제는 납축전지의 사이클 수명을 크게 향상시켰습니다.
그러나 플라스틱이 현대 생활 방식의 필수적인 부분이 되기 시작한 1950년대 초에 배터리 재료와 가공 방법이 실제로 변화하기 시작했습니다. 물리적 및 화학적 특성과 다양한 플라스틱 사용 가능으로 인해 배터리 구성 및 생산 방법은 20세기 후반에 심각하게 재정비될 수 있었습니다. 여기에 그리드 제작에 사용되는 납 합금의 야금 기술이 발전했고 배터리 산업은 이 기간 동안 제품의 성능과 비용 개선에 있어 심각한 가속을 경험했습니다.
가장 중요한 발전을 나열하기 시작해야 할 곳을 아는 것은 정말 어렵기 때문에 아마도 연대순이 가장 적절할 것입니다. 이것의 대부분은 직접적인 역사적 사실이라기보다는 개인적인 기억이지만, 현재의 납축전지 설계로 이어진 기술적 단계를 합리적으로 설명하기에 충분히 정확합니다. 1960년대로 돌아가서 우리는 판의 기계 붙여넣기와 그리드의 반자동 주조가 정확도와 제어의 더 높은 표준에 도달하는 것을 보았습니다.
이로 인해 단일 또는 이중 판에 대해 훨씬 더 빠른 북-몰드 그리드 주조 및 흙손-롤링 벨트 접착 방법으로 수동 주조 및 수동 붙여넣기가 점차적으로 대체되었습니다. 이 두 기술 모두 생산 수준을 높이고 그리드와 활물질 무게와 치수를 더 잘 제어할 수 있었습니다. 이것의 초기 효과는 인건비와 재료비 모두에서 돈을 절약하는 것이었습니다. 두 번째 효과는 재결합 배터리에 필요한 더 좁은 허용 범위를 위한 길을 열었다는 것입니다.
이것은 물론 셀 내부의 배터리 스트랩이 벽을 통해 연결되기 때문에 가능했습니다. 이 스퀴즈 용접 기술은 배터리 엔지니어링 세계에서 알려지지 않은 영웅입니다. 본질적으로, 이것은 용융된 전기 용해된 납 셀간 분리기의 저항값을 사용하여 셀간 칸막이 구멍이 납으로 채워진 시점을 결정하는 매우 영리한 장치입니다.
이 방법은 무겁고 값비싼 상단 리드를 제거하고 상자와 뚜껑을 밀봉하는 데 훨씬 더 간단한 가열 미러 플래튼을 사용할 수 있게 했습니다. 이것은 수지 및 접착제 방법과 같이 어셈블리를 거꾸로 뒤집지 않는 것입니다. 이 조립 방법은 생산 속도를 개선하고 비용을 절감했을 뿐만 아니라 보증 반품의 주요 원인인 산성 누출을 사실상 제거했습니다.
분리막 기술의 발전은 또한 더 나은 생산 방법의 엔지니어링과 내부 단락의 일반적인 배터리 고장 모드를 해결하는 데 도움이 되었습니다. 처음에는 셀룰로오스계의 기계적 강성 및 소결된 pvc 분리막으로 인해 배터리 팩을 자동으로 쌓을 수 있었습니다. 이는 납축전지의 캐스트온스트랩(cast-on-strap) 및 자동 조립의 개발로 이어졌습니다. 이것은 중요한 발전이었습니다. 지금까지의 판 접합 방법은 항상 손으로 판을 삽입하는 슬롯이 있는 분할 버스 바 몰드를 사용하여 수동 연소였습니다. 그런 다음 산소 아세틸렌 토치를 사용하여 납 합금 스틱을 금형에 녹여 수동으로 용접했습니다.
이것은 오늘날에도 여전히 사용되지만 자동화 장비로 처리하기 어려운 더 큰 산업용 배터리에 주로 국한됩니다. 낮은 생산성 외에도 업계에서 보증 실패의 주요 원인이었습니다. 플레이트가 수직으로 용접되기 때문에 용융 납이 버스 바 몰드의 틈에서 플레이트 사이로 누출되어 즉각적이거나 미래에 단락을 일으킬 가능성이 있습니다.
납산 배터리 다이어그램
특히 소형 SLI 배터리의 경우 캐스트 온 스트랩 방식이 수동 수동 연소 작업을 대체했습니다. 값 비싼 옵션이지만 리드 런이 전혀 발생하지 않으며 올바른 러그 청소 및 플럭스가 사용되는 경우 스트랩 용접에 더 좋고 더 낮은 저항의 러그를 제공합니다. 이 프로세스에 대한 추가 개선은 랩 스태킹 방법입니다. 유연성이 높고 용접이 가능한 폴리에틸렌 분리막의 출현으로 배터리는 완전히 분리된 판으로 만들 수 있습니다.
이 방법에서 양극 또는 음극 판은 분리기 스트립에 자동으로 삽입될 수 있으며 스트립은 접혀서 판 주위를 절단한 다음 열, 초음파 또는 크림핑을 사용하여 판 주위에 완전한 밀봉을 형성합니다. 이 방법은 캐스트 온 스트랩(cast-on-strap) 및 배터리 상자에 자동 그룹 삽입과 결합되어 높은 생산 속도, 낮은 보증을 제공하며 아마도 가장 중요하게는 작업자 납 노출을 크게 줄입니다.
1970년대까지 납축전지에는 몇 가지 심각한 결함이 있었습니다. 이는 산성 연기와 폭발성 가스 발생으로 인한 수분 손실로 인한 높은 유지 관리 비용이었습니다. 이것은 많은 산업 활동, 특히 배터리 건조를 방지하기 위해 추출물과 지속적인 물 보충 절차가 있는 특수 충전 실을 필요로 하는 지게차 산업에 심각한 비용이었습니다. 이러한 문제에 대한 해결책은 배터리 제조업체가 자동차 배터리용 저 안티몬 합금으로 전환한 1970년대에 나타나기 시작했습니다.
납 배터리 유형
이것은 처음에는 비용을 절감하기 위한 것이지만 자동차의 전압 제어 교류 발전기 충전과 결합하여 배터리의 수분 손실로 인해 유지 보수를 보충하는 작업이 크게 감소되었다는 사실이 곧 발견되었습니다. 오래지 않아 납-안티몬 합금은 1.8% Sb로 감소했으며, 이는 세기 전반기에 사용된 11%와 비교됩니다. 이것은 본질적으로 유지 보수가 필요 없는 침수된 SLI 배터리를 제공했습니다.
가스 발생이 적은 납 합금을 사용하는 아이디어는 표준 범람 범위와 동일한 플레이트 및 그리드 디자인을 사용하여 이제는 친숙한 배터리 컨테이너에 기아 전해질 납축 배터리가 나타나기 시작한 80년대에 추진력을 얻었습니다. 이것은 물을 잃거나 폭발성 가스를 방출하지 않는 완전히 밀봉된 배터리였습니다. 전극에서 생성된 수소와 산소는 배터리에 고정된 전해질로 유지되고 재결합되어 물을 형성합니다.
산을 실리카와 혼합하여 GEL 을 형성하거나 고도로 압축된 흡수성 유리 매트 분리기에서 현탁액으로 유지함으로써 산을 고정화시켰다. 밸브 조절식 납축전지가 1960년대부터 상업적으로 사용되었지만(Sonnenschein, Gates) 이러한 설계는 그리드에 순수 납을 사용했으며 이는 매우 부드럽습니다. 이는 설계 가능성과 처리 방법이 제한적임을 의미했습니다.
안티몬을 완전히 제거하고 경화제로 칼슘을 대체한 새로운 합금이 설계되었습니다. 이것은 납의 수소 및 산소 과전위를 셀 충전 임계값 이상인 2.4볼트 이상으로 효과적으로 높였으며, 이는 15시간 이내에 재충전이 가능하거나 하루에 한 사이클 작동할 수 있습니다. 그러나 1980년대 초 조기 용량 손실 또는 PCL로 인한 대규모 배터리 고장이 대부분의 배터리 회사에 큰 타격을 주면서 심각한 문제가 발생했습니다. 이것은 실제로 서비스를 시작한 후 몇 주 또는 몇 달 이내에 납축전지로 인한 매우 빠른 용량 손실이었습니다.
이 문제는 1990년대에 납 합금에 주석을 도입하면서 해결되었습니다. 계면에 대한 주석의 정확한 작용과 활성 물질의 무결성에 대해서는 논쟁의 여지가 있지만 작동하는 것으로 밝혀졌습니다. 한 가지 부작용은 포지티브 그리드에서 주석과 칼슘 사이의 균형이 잘못되면 그리드의 치명적인 부식 실패로 이어질 수 있다는 것입니다. 90년대 David Prengaman의 작업으로 이 문제가 해결되었으며 이제는 문제가 없고 유지 관리가 필요 없는 납축전지를 사용하고 있습니다.
밸브 조절형 납축전지
납축전지 제조기계
1980년대에는 플레이트의 튜브형 디자인도 일부 급진적인 변화를 겪었습니다. 1910년에 시작하여 60년대 중반까지 그리드의 가시에 장착된 개별 다공성 고무 실린더를 사용하여 활성 물질을 고정했습니다. 이것은 개별 수지 함침 유리 섬유(pg) 튜브의 사용으로 대체되었습니다. 대량 생산 환경 에서 이 제품을 다루기 힘든 높은 스크랩 비율과 물리적인 어려움 때문에 직조된 멀티튜브 장갑이 개발되었습니다. 이것은 채워지지 않은 그리드와 활물질 캐리어의 단일 유닛을 생성했습니다.
1980년대까지 Multi-tube PT Bags 는 더 낮은 비용을 갖는 잘못된 경제로 인해 여전히 사용 중이던 pg 튜브에서 거의 완전히 대체되었습니다. PT Bags Gauntlet은 이제 판 생산의 주물 및 척추 삽입 부분의 자동화를 허용했습니다. 80년대 후반의 이후 개발로 플레이트를 활성 물질로 채우는 것으로 확장되었습니다.
척추 주조에서 플레이트의 충전, 캡핑 및 건조/경화에 이르기까지 완전히 자동화된 라인을 생산하는 길을 주도한 사람은 Hadi였습니다. 이 기간 동안 습식 또는 슬러리 충전 방식의 자동화도 도입되었습니다. 이러한 방법은 건조 분말 충전 대안의 공기 중 납 문제를 줄였기 때문에 건강 및 안전 관점에서 훨씬 더 좋았습니다.
두 번째 밀레니엄은 납축전지의 새로운 문제에 집중하고 있었습니다. 스톱-스타트 및 일부 기타 애플리케이션은 부분 충전 상태(PSoC) 조건에서 작동하는 만액 납축 배터리 의 문제를 강조했습니다. 이 경우 판의 활성 물질은 유효 표면적이 낮을수록 더 거칠어집니다. 따라서 이 물질은 반응성이 낮아 용량과 고율 방전 능력을 낮춥니다.
이 실질적인 작업을 해결하기 위해 첨가제, 즉 이러한 조대화를 방지하고 활성 물질의 전도성을 개선하는 다양한 형태의 탄소를 찾는 작업이 진행 중입니다. 이것은 또한 AM 입자 조대화를 방지하기 위해 PSoC 조건에서 침전을 위한 핵을 제공할 뿐만 아니라 전하 수용(시작-정지 사용에서 중요)을 개선합니다. 일부 성공이 보고되었지만 이러한 값비싼 첨가제가 보편적으로 채택되었다는 실질적인 증거는 없습니다.
납축전지의 PSoC와 전기적 성능을 개선하기 위해 첨가제 공급업체와 분리막 제조업체에서 상당한 작업을 수행했습니다. PSoC 조건에서 산의 성층화를 방지하는 새로운 분리기 디자인이 판매되고 있으며, 활성 물질의 입자 조대화를 줄이는 데 도움이 되는 첨가제가 내장된 분리막도 판매되고 있습니다. 이는 전통적인 SLI 시장이 전기 자동차 및 하이브리드 변형의 부상을 수용하기 위해 변화함에 따라 점점 더 중요해지고 있습니다.
납축전지 애플리케이션
내연 기관이 우리의 도로에서 사라지기 시작하고 EV 시장이 계속 확장됨에 따라 비록 오늘날의 에너지 저장 시장에서 여전히 가장 많이 팔리는 기술이지만 납축전지는 더 많은 적응을 거쳐야 할 것입니다. 바이폴라 버전과 같은 새로운 디자인은 훨씬 더 높은 전력 및 에너지 밀도를 제공하고 구성에 납을 훨씬 적게 사용하기 때문에 비용을 절감합니다.
새로운 시장, 특히 에너지 저장의 부상은 납축전지에 새로운 기회를 제공합니다. 더 나은 주기 수명, 에너지 효율성 및 더 낮은 비용에 집중하면 그리드 규모 시스템을 설치하는 기업에 훨씬 더 매력적인 ROI를 제공할 수 있습니다. 성장하는 EV 부문으로 인해 SLI 시장이 쇠퇴할 가능성이 있음에도 불구하고 납축전지는 여전히 큰 시장 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 그것은 기술만큼 마케팅에 달려 있습니다. 새로운 배터리 시스템, 특히 리튬 이온 배터리 화학은 높은 초기 비용 외에도 재활용 또는 폐기 인프라가 부족하다는 심각한 환경 문제를 안고 있습니다.
이는 배터리 폐기 비용이 적용되는 경우 값비싼 수명 종료 충격을 의미할 수 있으며, 이는 배터리 투자가 많은 많은 회사의 경우 상당할 수 있습니다. 이것과 높은 구매 비용으로 인해 리튬 이온 배터리의 ROI는 대부분의 기존 및 신규 애플리케이션에서 납축 배터리보다 훨씬 덜 매력적입니다. 예를 들어, EV 시장에서 많은 전기 인력거 소유자는 리튬 이온 배터리의 자본 비용을 원하지 않고 플러드 납축 배터리 대응물을 기꺼이 사용합니다.
요약하자면, 납축전지는 새로운 애플리케이션과 새로운 시장 환경을 충족시키기 위해 여전히 진화하고 있습니다. 새롭고 저렴하며 환경적으로 안전한 납축전지 재활용 방법이 개발됨에 따라 여전히 가장 환경 친화적이고 신뢰할 수 있으며 안전한 배터리입니다. 그리고 그것은 매우 저렴한 가격으로 제공됩니다. 다음에 경쟁하는 배터리 화학 물질을 비교할 때 그것을 생각하십시오.
