튜블러 플레이트

튜블러 플레이트

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관 플레이트 : 키가 큰 관 배터리 대 플랫 플레이트 배터리

1. 납산 배터리 플레이트의 종류

배터리 소개

전기 화학 적 전원의 여러 종류가 있습니다 (또한 갈바닉 셀이라고, voltaic 세포 또는 배터리). 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전기 화학 장치로 정의되며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 배터리의 주제는 단순히 화학 에너지와 전기 에너지의 상호 변환을 다루는 주제로 정의되는 전기 화학하에 제공됩니다. 이 문서에서는 관판에 대해 자세히 설명합니다.

이 세포는 반세포에게 불린 각 전극에서 생기는 양성, 음성 전극 및 전해질에 있는 화학물질을 관련시키는 자발적인 산화 환원 반응 (redox 반응)에 의해 전기 에너지를 생성합니다. 활성 물질의 화학 에너지는 전기 에너지로 변환됩니다. 환원 반응에서 생성된 전자는 두 개의 반세포를 연결하는 외부 회로를 통과하여 전류를 생성한다. 산화 반응은 양극 물질(대부분 금속)에서 전자를 방출함으로써 발생하며, 전자가 외부 회로를 통해 음극(대부분 산화물, 염화물, 산소 등)에 도달할 때 환원 반응이 발생합니다. 회로는 전해질을 통해 완성됩니다.

납산 배터리 시스템:

외부 회로가 닫히면 전자는 리드(Pb)를 이월리드 이온(Pb2+)으로 변환하는 반응의 결과로 음극에서 이동하기 시작합니다. (후자의 이온은 황산염 분자와 반응하여 세포 내부의 납 황산염(PbSO4)을 형성합니다. 이러한 전자는 외부 회로를 통과하고 납 이산화증으로 이산화증을 변환하는 양극판에 도달하며, 이산화납은 Pb4+ 이온의 결과로 황산염을 납으로 전기화학적으로 감소하여 PbSO4에서 Pb2+ 이온으로 변환된다.

세포 전체 반응은 다음과 같이 기록됩니다.

PbO2 + Pb + 2PbSO4 충전 ↔ 방전 2PbSO4 + 2H2O

우리는 납 (Pb°)의°valency가 Pb2 +로

,

증가하는 것을 볼 수 있습니다. 방전 시 전자 2개 방출. Valency에 있는 이 증가는 전기화학적인 용어에 있는 산화에게 불립니다.

다른 방향으로, 리드 이산화제에서 리드의 valency (Pb는 납 이산화증에 4 valencies가) 2+ 로 감소됩니다

산화 반응에서 나오는 두 전자를 흡수하여. valency에 있는 이 감소는 전기화학적인 용어에 있는 감소에게 불려합니다.

이러한 용어는 또한 방전 도중 세포의 개별 전극 잠재력에 있는 변경에 의해 기술될 수 있습니다. 납 전극(방전 중 양극)의 전위(전압)는 방전 중에 더 양수값으로 이동하여 증가합니다. 잠재적 인 값의 이 증가는 산화라고합니다. 따라서 납산 세포에서 납의 음수 플레이트 전위는 약 -0.35에서 약 -0.20 볼트로 변경됩니다. 이것은 잠재력의 증가입니다. 따라서 이 반응은 본질적으로 아노디라고 불려합니다.

반대로, 이산화전극(방전 중 음극)의 잠재력은 음의 측면으로 이동하여 감소하며, 즉 방전이 진행됨에 따라 값이 낮아지고 낮아진다. 납산 세포에서 납 이산화물의 양수 판 전위는 약 1.69에서 약 1.5볼트로 변화합니다. 이것은 잠재력의 감소입니다. 따라서 이러한 반응은 본질적으로 음극이라고 하며, 방전 시 양극판에서 감소가 발생한다고 합니다.

방전 중 작동 전압의 이러한 감소는 두 전극에서 발생하는 과전압, θ 및 내부 저항의 조합으로 인해 양극화라고 불리는 것에 기인합니다. 간단히 말해서, 과전압은 OCV와 작동 전압의 차이입니다.

따라서, 방전 하는 동안, Edisch = EOCV – θPOS – θNEG – IR.

그러나, 충전 반응 ECh = EOCV + θPOS + θNEG + IR.

IR은 전해질, 활성 물질 등과 같은 세포 내부의 재료에 의해 제공되는 내부 저항을 말합니다. IR은 셀의 설계, 즉 사용되는 분리기, 플레이트 사이의 피치, 활성 물질의 내부 파라미터(입자 크기, 표면적, 다공성 등), 활성 재료의 온도 및 PbSO4의 양에 의존한다. 그것은 활성 재료의 상단 리드, 활성 질량 및 부식 층, 전해질, 분리기 및 편광에 의해 제공되는 여러 저항의 합으로 제시 될 수있다.

처음 세 가지 요인은 세포 설계에 의해 영향을 받습니다. 편광 값에 대한 일반적인 문은 할 수 없지만 일반적으로 상위 리드에서 제공하는 초기 저항과 동일한 크기입니다. 플레이트가 길수록 IR이 더 많아지더라. 방전 곡선의 초기 부분의 경사로부터 결정될 수 있다. 동일한 설계의 경우 용량이 높은 셀은 내부 저항성이 낮습니다. 12V/28Ah VRLAB의 내부 저항은 6mΩ이며, 용량이 낮은 배터리(12V/7Ah)의 내부 저항은 20~23mΩ입니다.

매우 낮은 값에서, θ와 현재 사이의 관계, I, 옴의 법의 형태를 취하고 위에서 언급 한 방정식은 단순화

에디쉬 = EOCV – IR.
ECh = EOCV + IR.

위의 논의는 납산 세포의 배출 반응을 다룹니다.
반대 현상은 납산 세포의 전하 반응 도중 생깁니다.

1차 전지의 경우, 양극은 일반적으로 음극이라고 하며, 이는 양극이라고 하며, 이는 방전만 발생하기 때문에 모호하다.

따라서 양극으로 작용한 리드 전극은 충전 반응 과 음극 역할을 하는 납 이산화기 전극이 양극으로 작동한다. 모호성을 피하기 위해, 우리는 이차 세포에 단순히 긍정적이고 부정적인 전극 또는 플레이트를 사용합니다.
이것이 실제로 어떻게 작동하는지 설명하기 위해 다음 그림은 납산 배터리의 방전 및 충전에 대한 몇 가지 가상 곡선을 보여줍니다.

실용적인 방전 전압은 2.05V의 개방 회로 전압 아래에 있으며 실제 전하 전압이 이 값 위에 있음을 분명히 알 수 있습니다. θ에서편차는 세포의 내부 저항과 편광 손실의 결합된 영향의 척도입니다. 방전 또는 충전 전류가 제기 될 때마다, 위의 방정식에 따라 θ의 값이 커집니다.

전압의 관 플레이트 변경
도1. 납산 세포의 전압 변화 및 양수 및 음수 플레이트의 레독스 반응
튜블러 플레이트
그림 2. 전하 방전 예 촬영 시 플레이트 및 셀의 전압 의 변화는 납산 세포입니다.

반응을 요약하려면 다음을 수행합니다.
잠재 고객, 음수 활성 재료:
방전 중: Pb → Pb2 + + 2e-
충전 중: Pb2+ → Pb(예: PbSO4 → Pb)

납 이산화물, 긍정적 인 활성 재료 :
방전 중: Pb4+ → Pb2+ (PbO2 → PbSO4)
충전 중: Pb2+ → PbO2 (예: PbSO4 → PbO2)

전극 물질은 모두 황산염을 납으로 변환하기 때문에, 이 반응은 1882년 글래드스톤과 부족에 의해 “이중 황산염 이론”이라는 이름을 부여받았습니다.

배터리 분류

이러한 세포에서 발생하는 전기 화학 반응의 특성에 따라, 그들은 로 분류 될 수있다

  • 기본 배터리
  • 보조(또는 저장 배터리 또는 축전기)
  • 연료 전지

처음에는 이러한 유형 간의 차이점을 이해하는 것이 좋습니다. 1차 전지에서, 전기화학반응은 돌이킬 수 없는 반면, 이차 세포는 그들의 반응 가역성으로 알려져 있다. 연료 전지도 1차 전지이지만, 연료전지와 1차 전지의 차이는 반응제가 셀 용기 외부에 보관되는 반면, 1차 전지에서는 반응제가 셀 내부에 존재한다는 것입니다.

  • 1차 세포(예를 들어, 손목시계에 사용되는 은-산화물-아연 세포, AC 단위, TV 등에 대한 플래시 토치 및 리모컨에 사용되는 MnO2-Zn 세포)에서, 이러한 세포에서는 반응이 한 방향으로만 진행될 수 있으며 반대 방향으로 전기를 전달함으로써 반응을 되돌릴 수 없다.
  • 반대로, 보조 호출은 에너지 생산 반응의 가역성으로 알려져 있습니다. 방전 후, 우리는 반대 방향으로 직접 전류를 통과하는 경우, 원래 의 반응물은 반응 제품에서 재생됩니다. 이러한 유형의 배터리의 예로는 납산 배터리, 리튬 이온 배터리, Ni-Cd 배터리(실제로 NiOOH-Cd 배터리), Ni-Fe 배터리, Ni-MH 배터리가 가장 일반적인 보조 배터리를 언급하는 예입니다.
  • 가역성 개념을 정교하게 하기 위해, 납산 세포의 음극에서 양극(일반적으로 “플레이트”이라고 함)과 납(Pb)의 납 이산화(PbO2)는 모두 에너지 생산 반응 중에 전해질과 반응할 때 황산(PbSO4)을 납으로 변환한다. 이것은 다음과 같이 전기 화학자로 표현됩니다.
  • PbO2 + Pb + 2PbSO4 충전 ↔ 방전 2PbSO4 + 2H2O
  • 연료 전지도 1차 전지이지만, 그 반응제는 외부에서 공급됩니다. 연료 전지의 전극은 세포 반응 중에 소비되지 않고 전자 전도에 도움이되고 전기 촉매 효과가 있다는 점에서 불활성입니다. 후자의 특성은 반응제(활성 재료)의 전기 적 감소 또는 전기 산화를 가능하게 한다.
  • 연료 전지에 사용되는 양극 활성 물질은 일반적으로 수소, 메탄올, 탄화수소, 천연 가스 (수소가 풍부한 재료는 연료라고 함)와 같은 기체 또는 액체 연료로 연료를 공급하며 연료 전지의 양극 측에 공급됩니다. 이러한 재료는 열 엔진에 사용되는 기존의 연료와 유사하기 때문에 ,’연료 전지’라는 용어는 이러한 유형의 세포를 설명하기 위해 자체적으로 설립되었습니다. 산소, 주로 공기, 주요 산화 및 음극으로 공급 된다.

연료 전지

  • 이론적으로 단일 H2/O2 연료 전지는 주변 조건에서 1.23 V를 생성할 수 있습니다.

    반응은 : H2 + 1/2 O2 → H2O 또는 2H2 + O2 → 2H2O E ° = 1.23 V

    그러나 실질적으로 연료 전지는 이론전압 1.23V에서 멀리 떨어져 있는 유용한 전압 출력을 생성하며, 그 결과 연료 전지는 일반적으로 0.5V에서 0.9V 사이로 작동합니다. 이론적 값에서 전압의 손실 또는 감소는 용어와 현상이 다른 범위로 모든 배터리에 적용 되는 ‘양극화’라고합니다.

납 산 배터리

납산 전지의 생산에서 다양한 양극(또는 일반적으로 “플레이트”이라고 함)이 사용됩니다.
그들은 다음과 같습니다.

a. 플랫 플레이트 또는 그리드 플레이트 또는 붙여넣기 플레이트 또는 격자형 또는 Fauré 플레이트(두께 1.3~4.0mm)
B. 관 판(내부 직경 ~ 4.9 ~ 7.5 mm)
C. 플랜테 플레이트 (6~10mm)
D. 원물 판
전자. 젤리 롤 플레이트 (0.6 ~ 0.9 mm)
F. 양극성 플레이트

  • 이들 중 가장 널리 사용되는 플랫 플레이트 타입; 짧은 기간 동안 무거운 전류를 공급할 수 있지만(예: 자동차 또는 DG 세트 시작) 수명이 짧습니다. 여기서, 직사각형 전류 수집기의 격자 형은 납산화물, 물 및 황산의 혼합물로 만든 페이스트로 채워져 조심스럽게 건조되고 형성된다. 양수 플레이트와 음수 플레이트는 첨가제의 차이를 제외하고 동일한 방식으로 만들어집니다. 얇아서 이러한 플레이트로 만든 배터리는 자동차 를 시작하는 데 필요한 매우 높은 전류를 공급할 수 있습니다. 평균 수명은 이러한 응용 프로그램에서 4 ~ 5 년입니다. 교대근무자-정류기 배열이 출현하기 전에, 수명은 짧아졌다.
  • 관 플레이트: 다음으로 널리 사용되는 플레이트 유형은 수명이 긴 관형 플레이트이지만 플랫 플레이트 유형의 배터리와 같이 전류의 버스트를 공급할 수 없습니다. 아래의 관판에 대해 자세히 설명합니다.
  • 발전소 및 전화 교환과 같은 장소에서 가장 엄격한 신뢰성 요구 사항이 있는 장수 동안, 바람직한 납산 셀의 유형은 Planté 유형입니다. 관 플레이트의 시작 재료는 수많은 얇은 수직 라미네이션이있는 고순도 납 시트의 약 6-10mm 두께의 주조입니다. 관판의 기본 표면적은 라멜라 구조에 의해 크게 향상되어 기하학적 면적의 12배인 효과적인 표면적을 생성합니다.
  • 원뿔판은 격자형 원형 형 순수 납 그리드(10° 각도로 컵화됨) 플레이트가 다른 쪽 위에 수평으로 쌓여 순수한 납으로 만들어집니다. 이것은 벨 전화 연구소, 미국에 의해 개발되었다.
  • 젤리 롤 플레이트는 0.6 ~ 0.9mm 두께의 저납 주석 합금으로 만든 얇은 연속 그리드 플레이트로 높은 속도를 촉진합니다. 플레이트는 납 산화물로 붙여지고 흡수 유리 매트로 분리되고 나선형으로 감겨 기본 세포 요소를 형성합니다.
  • 양극성 플레이트: 이 플레이트에는 금속 또는 전도 폴리머로 만든 중앙 전도 시트가 있으며 한쪽에는 양활성 물질이 있고 다른 쪽에는 음수 물질이 있습니다. 이러한 플레이트는 상반되는 극성 활성 물질이 그들 사이에 분리기와 서로 마주하는 방식으로 적층됩니다., 필요한 전압을 얻기 위해.
  • 여기서 별도의 세포 간 연결이 제거되어 내부 저항을 감소시킵니다. 양극성 배터리의 극단적 인 플레이트는 항상 양극성 또는 음수 의 단일 극성 유형이라는 점에 유의할 수 있습니다.

2. 다양한 유형의 플레이트의 성능 차이

플랫 플레이트 배터리는 자동차 및 DG 세트 시작 배터리와 같이 높은 전류, 짧은 기간 방전을 의미합니다. 그들은 일반적으로 4 ~ 5 년의 수명을 가지고 있으며 수명이 끝나는 것은 주로 긍정적 인 그리드의 부식으로 인해 그리드와 활성 재료 및 후속 흘리기 사이의 접촉이 손실됩니다.

관형 플레이트는 견고하며 따라서 플로트 작동에서 약 10 년에서 15 년의 수명을 가지고 있습니다. 그들은 또한 순환 의무에 적합 하 고 가장 높은 사이클 수명을 제공 합니다. 활성 물질은 척추와 산화물 홀더 사이의 환상 공간에 함유되어 있습니다. 이렇게 하면 셀이 순환될 때 발생하는 볼륨 변경으로 인한 응력제한이 제한됩니다.

수명이 다하는 것은 척추의 부식과 등뼈와 활성 물질 사이의 접촉 손실로 인해 다시 합니다. 그러나, 척추와 활성 질량 사이의 접촉 영역은 이러한 구조에서 감소되고 따라서 무거운 전류 배수하에서, 높은 전류 밀도는 튜브의 파열과 부식 층의 균열로 이어지는 국소 가열의 결과를 초래한다.

Planté 플레이트 세포는 수명이 가장 긴 하지만 다른 유형에 비해 용량이 좋지 않습니다. 그러나 이 세포는 가장 높은 신뢰성과 가장 긴 부유 수명제공을 제공합니다. 그들의 비용은 또한 더 높지만 평생 동안 추정되는 경우 다른 고정 형 세포와 비교하여 실제로 더 낮습니다. 수명이 긴 이유는 양수 판 표면이 수명 동안 용량손실이 거의 없는 것으로 지속적으로 재생되고 있습니다.
원상 판 전지는 30년 이상 긴 수명을 위해 루센트 테크놀로지스(이전의 AT&T 벨 연구소)에 의해 특별히 설계되었습니다. 최근 23년 동안 의 부식 데이터는 이러한 배터리에 대해 68년에서 69년의 수명을 투영합니다.

젤리 롤 디자인은 우수한 기계적 및 전기적 특성으로 인해 대량 생산에 빌려준다. 원통형 용기의 젤리 롤 구조 (나선형 상처 전극)는 변형없이 높은 내부 압력을 유지할 수 있으며 더 높은 방출 압력을 갖도록 설계 될 수 있습니다.
프리즘 세포보다. 이는 고온 및 내부 세포 압력에서 플라스틱 케이스의 변형을 방지하는 데 사용되는 외부 금속 용기 때문입니다. 환기 압력의 범위는 큰 prismatic 배터리에 대한 금속 – 피더드, 나선형 상처 셀7 kPa에 대한 275 kPa (25 ~ 40 psi » 1.7 ~ 2.75 바)에 170 kPa만큼 높을 수있다.

양극성 플레이트 배터리
양극성 판의 설계에서, 중앙 전자 전도 재료(금속판 또는 전도 폴리머 시트)가 있으며, 그 중 한쪽은 양성 활성 물질 및 다른, 음의 활성 물질이다. 여기서 별도의 세포 간 연결이 제거되어 내부 저항을 감소시킵니다. 양극성 말단 세포의 극단적인 플레이트는 항상 양성 또는 음수 의 모노 극성 유형이라는 점에 유의해야 한다.

이러한 배터리는

  1. 높은 특정 에너지와 높은 에너지 밀도(즉, 40% 적은 부피 또는 일반 납산 배터리의 크기60%, 무게 30% 감소 또는 일반 납산 배터리의 질량 70%)
  2. 사이클 수명을 두 배로 늘리다
  3. 리드의 절반이 필요하며 다른 재료도 줄어듭니다.

3. 관판 배터리 의 응용 프로그램

관형 플레이트 배터리는 주로 용량이 높은 긴 수명을 요구합니다. 그들은 주로 전화 교환 및 자재 취급 트럭, 트랙터, 광산 차량, 그리고 어느 정도, 골프 카트에 대한 대형 공장에서 대기 응용 프로그램에 사용됩니다.

요즘, 이러한 배터리는 inverter-UPS 응용 프로그램에 대 한 모든 가정에서 유비쿼터스 발견.

잠수함이 침수될 때 전력을 공급하기 위해 추가 키 형 플레이트(높이 1m 이상)가 잠수함 배터리에 사용됩니다. 그것은 침묵의 힘을 제공합니다. 용량은 5,000에서 22,000 Ah까지 다양합니다. 잠수함 세포에는 1~1.4m 높이의 전해질의 산 층도를 무효화하기 위해 공기 펌프를 삽입합니다.

겔화 전해질 관판 밸브 조절 납산 배터리는 태양광 응용 과 같은 비재생 에너지 시스템에 광범위하게 사용됩니다.

밴과 버스용 얇은 튜브 플레이트 EV 배터리는 EV 필드에서 응용 프로그램을 찾고 척추 두께와 특정 에너지에 따라 800~1500사이클을 제공할 수 있습니다.

다음 표는 척추 두께, 플레이트 피치, 전해질 밀도, 특정 에너지 및 수명 주기 수 간의 관계를 보여줍니다.

Tube Diameter mm --> 7.5 6.1 4.9
Electrolyte Density (Kg/Litre) 1.280 1.300 1.320
Number of spines 19 24 30
Tubular plate pitch 15.9 13.5 11.4
Spine thickness 3.2 2.3 1.85
Specific energy (Wh per kg) at 5 hour rate 28 36 40
Cycle life 1500 1000 800

참조: K. D. Merz, J. 전원, 73 (1998) 146-151.

4. 관 가방, 관 판 및 관판 배터리 제조 :

튜블러 백

초기 관판은 필립아트에 의해 개별 반지로 지어졌으며 우드워드의 관 가방은 1890-1900년에 보고되었으며, 1910년 스미스가 개발한 슬롯고무 튜브(Exide Ironclad)의 사용이 개발되었다.

척추에 개별 튜브의 조립은 이전에 연습되었고, 이것은 멀티 튜브 설계에 완전한 그리드를 삽입하는 것보다 느린 작업이었다. 더욱이, 멀티 튜브의 개별 튜브 사이의 물리적 결합은 충전의 단위 작업 중에 더 큰 강성을 제공합니다. 측면 이동으로 인한 척추의 절은 제거됩니다. 이것이 배터리 제조업체가 PT Bags 멀티 튜브 건틀릿을 사용하는 것을 선호하는 이유입니다.

튜브 준비. 요즘 멀티 튜브 또는 PT 백 (건틀릿)은 화학적 저항 유리 또는 유기 섬유 (폴리 에스테르, 폴리 프로필렌, 아크릴로나이트 리일 합합체 등)에서 직물, 편조 또는 펠트 링 방법으로 생산됩니다.

다중 튜브의 초기에는 염화물 과 비닐 아세테이트의 합합체의 원사에 수평으로 짠 천이 사용되었습니다. 천의 두 층은 원통형 전자 (mandrel)의 행의 양쪽에 전달되었고 인접한 전단 사이의 솔기는 열 용접되었다.

그러나 비닐 아세테이트는 아세트산을 방출하기 위해 퇴화하여 척추 부식과 조기 배터리 고장을 일으켰습니다. 또한 열 밀봉을 제어하고 치수를 조정해야 했습니다. 밀봉 압력이 한계를 초과하면 솔기가 약하고 곧 레이어가 분리되어 서비스되었습니다. 반대로 밀봉 압력이 너무 무겁면 밀봉이 좋았지만 실제 솔기가 얇아서 곧 서비스되었습니다.

이것은 서비스에 심각한 문제를 일으키지 않았지만, 처리 및 충전의 초기 작업 중에 솔기가 분리되는 경향이 있었고 관판의 중심은 활을 하는 경향이 있었으며, 이는 다음과 같은 단위 작업에서 문제를 일으켰으며, 예를 들어 대형 플레이트로 인해 셀 용기에 플레이트를 삽입하는 데 어려움이 있었습니다.

튜브가 하나의 작업에서 짜여진 복합 직조 기술과 같은 다양한 방법은 튜브 사이를 가로지르는 필라멘트로 통합 솔기를 형성하여 열 밀봉을 대체하려고 시도했습니다. 모뎀 멀티 튜브는 열 밀봉 또는 천 또는 부직포 폴리 에스테르 천으로 짠 폴리 에스테르 필라멘트로 스티치를 사용합니다.

부직포천의 매력은 직조 공정의 제거를 통해 기본 재료 비용이 낮기 때문에 제조 비용이 낮다는 사실에 있다. 그러나 동일한 버스트 강도를 달성하기 위해서는 부직포튜브가 직조된 튜브보다 두껍어야 합니다. 이렇게 하면 전해질의 작동 량이 모두 줄어듭니다(부직포 재료의 양이 많기 때문입니다). 튜브 내의 활성 물질의 부피도 감소하여 셀의 용량을 약간 감소시킵니다.

우수한 튜브 플레이트는 개별 튜브 또는 멀티 튜브로 만들 수 있습니다.
튜브 의 제조에 사용되는 원사는 서비스에서 쉽게 변성하지 않는 하나입니다. 특별히 제조된 유리와 폴리에스테르 필라멘트는 모두 이 요건을 충족합니다.

관형 플레이트 배터리는 전해질의 특정 중력에 따라 일반적으로 셀당 2.2 ~ 2.30 볼트의 전압으로 부동 충전된 응용 프로그램 또는 압연 스톡에 고정되어 있습니다. 일반적인 인버터/UPS 배터리, 전화 배터리 및 기차 조명 및 에어컨 셀(TL & AC 셀)이 있습니다.

관판

관 판에서는 납 합금에서 주조된 적합한 두께의 일련의 척추가 수동으로 또는 압력 다이 주조 기계를 사용하여 상단 버스 바에 연결됩니다. 가시관 봉투에 삽입되며 척추와 PT 백 (산화물 홀더라고도 함)사이의 공간은 건조 산화물 또는 젖은 티소트로픽 페이스트로 채워져 있습니다. 가시 는 등뼈에 제공되는 별모양 돌출에 의해 중앙 위치에 보관됩니다. PT 백은 직조 또는 펠트 폴리 에스테르 섬유로 변함없이 만들어집니다. 튜블러 플레이트는 이어서 절인, 경화/건조 및 적절한 전해질 밀도로 탱크 형성 또는 항아리 형성됩니다.

충전 산화물은 어떤 구성을 가질 수 있습니다 : 만 회색 산화물, 회색 산화물및 빨간색 납 (라고도 “minium”) 다양한 비율로.

양수 믹스에서 적색 리드를 갖는 이점은 형성 시간이 포함된 빨간색 리드의 백분율에 비례하여 감소한다는 것입니다. 이는 빨간색 납에 이미 약 1/3 리드 이산화물이 포함되어 있기 때문이며, 나머지는 일산화탄소를 이끌고 있기 때문입니다. 즉, 빨간색 리드 Pb3O4 = 2PbO + PbO2.

또는, 채워진 관 플레이트는 외부 튜브에 고준하는 느슨한 산화물 입자를 제거한 후, 셀과 배터리 및 항아리 형성으로 직접 조립할 수 있다.

음의 플레이트는 평평한 플레이트 제조 관행에 따라 평소와 같이 만들어집니다. 익스팬더는 동일하지만, “블랑 픽스”의 양은 자동차 페이스트에 비해 더 큽습니다. 관판은 전기나 가스로 가열된 건조 터널을 통과한 후 약 2~3일 동안 오븐경화로 경화하여 피상적 수분을 제거하여 후속 처리 과정에서 플레이트가 서로 붙어 있지 않도록 합니다.

절인 및 절개되지 않은 창백한 산의 초기 충전 특정 중력의 차이는 전자가 더 많은 산을 포함하고 있기 때문에 절인 관 판 배터리에 대해 더 낮은 특정 중력을 선택한다는 사실에서 발생하며, 일반적으로 약 20 포인트 낮습니다. 전해질의 마무리 특정 중력은 27°C에서 1.240 ± 0.010이다.
전해질의 특정 중력이 높을수록 이러한 배터리를 얻을 수 있는 용량이 많을 것이지만 수명은 부정적인 영향을 받게 됩니다.
또는 관형 플레이트는 탱크 형성, 건조 및 조립 및 평소와 같이 충전될 수 있습니다.

5. 다양한 유형의 튜블러 플레이트

관판 제조 공정
도 3. 단위 작업을 묘사한 플로우 차트
튜블러 플레이트 의 다른 모양
도4. 튜브는 타원형 또는 평면 또는 사각형 또는 직사각형 유형일 수도 있습니다.

대부분의 배터리 제조업체는 관형 플레이트와 배터리를 만들기 위해 원통형 튜브를 사용합니다. 이 경우에도 튜브의 직경과 결과적으로, 척추의 그 약 8mm에서 4.5 mm에 다를 수 있습니다.

그러나, 관은 타원형 또는 평면 또는 정사각형 또는 직사각형 유형일 수도 있다. 기본 구조는 전신 원통형 관 판과 동일합니다(위와 같이).

7. 튜블러 플레이트 사용의 장점

관판은 활성 물질의 흘리기의 부재로 인해 장수에 대해 매우 많이 지적됩니다. 활성 재료는 관 가방에 의해 유지되므로 낮은 포장 밀도는 사용 계수를 극대화하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 더 높은 다공성은 에너지 생산 공정에서 더 활동적인 물질을 사용하는 데 도움이 될 수 있습니다. 척추가 두꺼워질수록 이러한 관판에서 얻을 수 있는 수명 주기가 더 많아집니다.

수명 주기의 수는 플레이트의 두께에 따라 1000에서 2000 사이클 사이 입니다. 관 판이 두꺼워질수록 주기 수가 더 많아집니다. 관판은 동일한 두께의 평평한 플레이트와 비교할 때 수명 주기의 두 배를 제공 할 수 있다고합니다.

8. 튜브 플레이트를 사용하여 배터리 수명이 어떻게 개선되나요?

위에서 설명한 바와 같이, 관판 배터리의 수명은 플랫 플레이트 배터리보다 높습니다. 다음 문장은 관 판 배터리의 긴 평균 수명에 대한 이유를 설명합니다. 가장 중요한 것은, 활성 물질은 산화물 홀더 튜브에 의해 엄격하게 유지되므로 재료의 흘리림을 방지하므로 배터리 의 고장의 주된 이유입니다. 또한, 시간의 과정에서, 척추는 척추의 부식 속도를 감소시키는 데 도움이 리드 이산화물의 보호 커버를 얻을. 부식은 단순히 납 합금 척추를 납 이산화로 변환하는 것입니다.

열역학적으로 납 및 납 합금은 1.7 ~ 2.0 볼트 이상의 높은 무증 한 잠재력하에서 불안정하며 황산의 부식된 대기 하에서 부식되어 PbO2로 변환되는 경향이 있습니다.

세포가 높은 쪽의 개방 회로 전압(OCV)에서 멀리 떨어진 전압에서 전하될 때마다 산소는 물의 전해질 해리의 결과로 진화되고 산소는 양수 관판의 표면에서 진화하고 이를 부식시키기 위해 척추로 확산된다. 척추를 둘러싼 양활성활성물질(PAM)의 두꺼운 층이 있기 때문에 산소는 표면에서 장거리로 이동해야 하므로 부식율이 감소하는 경향이 있다. 이것은 관 판 세포의 수명을 연장하는 데 도움이됩니다.

9. 어떤 배터리 응용 프로그램이 관형 배터리 플레이트를 이상적으로 사용해야 합니까?

관형 플레이트는 주로 산업용 사내 운송 차량(지게차, 전기 자동차 등)과 같은 고용량 장주기 수명 배터리에 사용됩니다. 또한 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)과 같은 에너지 저장 애플리케이션에도 사용되며, 셀용량은 11000Ah 및 200~500kWh, 최대 20MWh까지 높을 수 있다.

BESS의 일반적인 응용 분야는 피크 쉐이빙, 주파수 제어, 회전 예비, 부하 평준화, 비상 전력 등을 위한 용도입니다.

요즘 일부 국가의 각 가정에는 인버터-UPS 애플리케이션을 위한 튜브 플레이트 배터리가 하나 이상 있습니다. 에너지의 지속적인 공급이 필요한 일부 상업 시설은 말할 것도 없고, 예를 들어, 브라우징 센터.

최근에는 겔관 플레이트 밸브 조절 납산 배터리가 태양광 응용 프로그램과 같은 비재생 에너지 시스템에 광범위하게 사용되고 있습니다. 여기에 겔화 타입이 가장 적합합니다.

40 Wh/kg의 특정 에너지로 800사이클을 필요로 하는 전기자동차는 얇은 튜브형 EV 배터리를 가장 잘 사용할 수 있습니다. 사용 가능한 용량 범위는 5 h 속도로 200Ah ~ 1000Ah입니다.

10. 관판 배터리의 중요한 기술적 특징

관 형 플레이트 배터리의 가장 중요한 기술적 특징은 정상적인 과정에서 일어나는 흘리는 과정없이 평균 수명 전반에 걸쳐 활성 재료를 유지하여 장수의 기초를 놓을 수있는 능력입니다.

이러한 플레이트를 사용하는 배터리는 전화 교환, 에너지 저장과 같은 부유 한 충전 조건하에서 고정 된 응용 분야에서 15-20 년의 긴 수명을 가지고 있습니다. 순환 작업(예: 견인 배터리)의 경우, 배터리는 사이클당 에너지 출력에 따라 800사이클에서 1,500사이클까지 어디서나 제공할 수 있습니다. 사이클당 에너지 출력이 낮을수록 수명이 높을 것입니다.

관 형 플레이트는 전해질의 계층화 문제없이 젤링 전해질 밸브 조절 버전의 태양 열 응용 제품에 가장 적합합니다. 승인된 물로 주기적으로 토핑할 필요도 없고, 이러한 세포에서 불쾌한 가스가 방출되지 않으므로 태양 열 응용 분야에 매우 적합합니다.

11. 결론

요즘 사용되는 전기 화학 적 전원 중 납산 배터리는 개별적으로 고려 된 다른 모든 시스템을 능가합니다. 납산 배터리에서 유비쿼터스로 존재하는 자동차 배터리가 팀을 이끌고 있습니다. 다음은 관 판 산업용 배터리가 있습니다. 자동차 배터리는 33 Ah에서 180 Ah의 범위에서 용량을 가지고 있으며, 모두 모노블록 컨테이너에 있지만 다른 유형은 45 Ah에서 수천 Ah의 용량을 가지고 있습니다.

소형 튜블러 플레이트 배터리(최대 200Ah)는 단일 컨테이너에 단블록 및 대용량 2v 셀로 조립되어 시리즈 및 병렬 배열로 연결됩니다. 대용량 튜브 플레이트 배터리는 전화 교환, 에너지 저장 시설 등에서 고정 전원으로 사용됩니다. 견인 배터리에는 자재 취급 트럭, 지게차 트럭, 골프 카트 등과 같은 여러 응용 프로그램이 있습니다.

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