Трубчатые пластины

Трубчатые тарелки

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Español Français Português 日本語 Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文 繁體中文 اردو

Трубчатые пластины: высокая трубчатая батарея против плоской батареи пластины

1. Типы свинцово-кислотных аккумуляторных пластин

Введение в батареи

Существует несколько типов электрохимических источников энергии (также известных как гальванические клетки, вольтовые клетки или батареи). Батарея определяется как электрохимическое устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую энергию и наоборот. Тема батареи подпадает под электрохимию, которая просто определяется как предмет, который занимается интерконверсией химической энергии и электрической энергии. В этой статье мы обсудим более подробно о трубчатых пластин.

Эти клетки производят электрическую энергию путем спонтанного окисления-сокращения реакций (реакций редокса) с участием химических веществ в положительных, отрицательных электродов и электролитов, происходящих в каждом электроде, называется половина клетки. Химическая энергия в активных материалах преобразуется в электрическую энергию. Электроны, образующиеся в реакции сокращения, проходят через внешнюю цепь, соединяющую две полуклеток, создавая таким образом электрический ток. Реакция окисления происходит, высвобождая электроны из анодного материала (в основном металлов) и реакция сокращения происходит, когда электроны достигают катода (в основном оксидов, хлоридов, кислорода и т.д.) через внешнюю цепь. Схема завершается с помощью электролита.

Свинцово-кислотная аккумуляторная система:

Когда внешняя цепь закрыта, электроны начинают перемещаться от отрицательного полюса в результате реакции, которая преобразует (электрохимически окисляет) свинец (Pb) в дивалентовые ионы свинца (Pb2). (Последние ионы реагируют с сульфатными молекулами, образуя сульфат свинца (PbSO4) внутри клетки). Эти электроны перемещаются по внешней схеме и достигают положительной пластины, где они преобразуют диоксид свинца в сульфат свинца, т.е. диоксид свинца электрохимически сводится к свинцовому сульфату в результате ионов Pb4, которые преобразуются в ионы Pb2 в PbSO4.

Общая реакция клетки написана как:

PbO2 Pb 2PbSO4 Заряд ↔ разряд 2PbSO4 и 2H2O

Мы видим, что доблесть свинца (Pb)увеличивается до Pb2 «,

,

выпустив 2 электрона во время разряда. Это увеличение ввалентности называется окисления в электрохимической терминологии.

В другом направлении, valency свинца в диоксида свинца (Pb имеет 4 валентности в диоксиде свинца) уменьшается до2

путем поглощения двух электронов, исходящих от реакции окисления. Это снижение валенсии называется сокращением электрохимических терминов.

Эти термины также могут быть описаны изменениями в индивидуальных электродных потенциалов клетки во время разряда. Потенциальный (напряжение) свинцового электрода (анода во время разряда) увеличивается за счет перехода к более позитивным значениям во время разряда. Это увеличение потенциальной стоимости называется окислением. Таким образом, отрицательный потенциал пластины свинца в свинцово-кислотной клетке изменяется примерно с -0,35 до -0,20 вольт. Это увеличение потенциала. Поэтому эта реакция называется анодичной по своему характеру.

Напротив, потенциал электрода диоксида свинца (катод во время разряда) уменьшается при движении в сторону отрицательной стороны, т.е. значение становится все ниже и ниже по мере поступления разряда. Положительный потенциал пластины диоксида свинца в свинцово-кислотных клеток меняется примерно с 1,69 до около 1,5 вольт. Это снижение потенциала. Поэтому эта реакция называется катодической по своему характеру, и мы говорим, что сокращение происходит на положительной пластине во время разряда.

Такое снижение рабочего напряжения во время разряда возникает из-за так называемой поляризации, вызванной сочетанием перенаполнетельства, и внутреннего сопротивления, которое происходит на обоих электродах. Проще говоря, перенаплеча является разница в OCV и операционных напряжений.

Таким образом, во время разряда, Edisch — EOCV — POS — NEG — IR.

Но, для зарядки реакции ECh е ЕОКВ и ЕПОС и НЭГ и ИК.

ИК относится к внутреннему сопротивлению, предлагаемому материалами внутри клетки, такими как электролит, активный материал и т.д. ИК зависит от конструкции клетки, а именно используемого сепаратора, поля между пластинами, внутренних параметров активного материала (размер частицы, площадь поверхности, пористость и т.д.), температуры и количества PbSO4 в активном материале. Он может быть представлен как сумма нескольких сопротивлений, предлагаемых верхним свинцом, активным слоем массы и коррозии, электролитом, сепаратором и поляризацией активных материалов.

Первые три фактора зависят от конструкции ячейки. О значениях поляризации не может быть сделано никакого общего заявления, но обычно оно находится в той же величине, что и первоначальное сопротивление, предлагаемое верхним свинецом. Более длинные пластины имеют больше ИК. Его можно определить по наклону начальной части кривой разряда. Для той же конструкции ячейка повышенной емкости будет иметь более низкое внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление 12V/28Ah VRLAB составляет 6 mΩ, в то время как у батареи меньшей емкости (12V/7Ah) составляет от 20 до 23 mΩ.

При очень низких значениях, связь между и текущим, я, принимает форму закона Ома и вышеупомянутого уравнения получить упрощенным, как

Edisch — EOCV — ИК.
ЭХ й ЕОКВ и ИК.

Вышеупомянутое обсуждение касается реакции разряда свинцово-кислотной клетки.
Противоположные явления происходят во время реакции заряда свинцово-кислотной клетки.

В случае первичных батарей, положительный электрод обычно называют катодом, в то время как отрицательный электрод называется анодом, и это однозначно, так как происходит только разряд.

Таким образом, свинцовой электрод, выступавший в качестве анода, ведет себя как катод во время реакции зарядки, а электрод диоксида свинца, который выступал в качестве катода, теперь ведет себя как анод. Чтобы избежать двусмысленности, мы используем просто положительные и отрицательные электроды или пластины во вторичных клетках.
Чтобы проиллюстрировать, как это работает на практике, следующая цифра показывает некоторые гипотетические кривые для разряда и заряда свинцово-кислотной батареи.

Хорошо видно, что практическое напряжение разряда находится ниже открытого напряжения 2,05 В, а практическое напряжение заряда находится выше этого значения. Отклонение от К является мерой комбинированного влияния внутреннего сопротивления клетки и потери поляризации. Всякий раз, когда разряд или заряд ток поднимается, значение й становится больше, в соответствии с уравнениями, приведенными выше.

Трубчатые изменения пластины в напряжении
Рис 1. Изменения напряжения свинцово-кислотной клетки и реакции Redox положительных и отрицательных пластин
Трубчатая пластина
Рис 2. Изменения в напряжении пластин и клеток во время разряда заряда пример взяты свинцовой кислоты клеток

Чтобы обобщить реакции:
Свинец, отрицательный активный материал:
Во время разгрузки: Pb и Pb2
Во время зарядки: Pb2 и Pb (т.е., PbSO4 и Pb)

Диоксид свинца, положительный активный материал:
Во время разгрузки: Pb4 и Pb2 » (PbO2 и PbSO4)
Во время зарядки: Pb2 и PbO2 (т.е. PbSO4 и PbO2)

Так как оба электродных материала преобразуются в сульфат свинца, эта реакция получила название «теория двойного сульфата» Гладстоном и племенем в 1882 году.

Классификация батарей

В зависимости от характера электрохимических реакций, происходящих в этих клетках, они могут быть классифицированы

  • Первичные батареи
  • Вторичный (или аккумулятор или аккумулятор)
  • Топливные элементы

С самого начала лучше понять различия между этими типами. В первичной батарее электрохимическая реакция необратима, в то время как вторичные клетки известны своей обратимостью реакции. Топливный элемент также является основной ячейкой, но разница между топливным элементом и основной ячейкой заключается в том, что реагенты хранятся вне контейнера клетки, в то время как в основной ячейке реагенты находятся внутри клетки.

  • В первичных клетках (например, клетки серебокса серебра и цинка, используемые в наручных часах, MnO2- зн клетки, используемые для флэш-факелов и пультов дистанционного управления для кондиционеров, телевизоров и т.д.) попадают в эту категорию, В этих клетках, реакции могут продолжаться только в одном направлении, и мы не можем обратить вспять реакцию, передавая электричество в противоположном направлении.
  • Напротив, вторичные вызовы известны своей обратимостью энергопроизводящих реакций. После разряда, если мы проходим прямой ток в противоположном направлении, исходные реагенты регенерируются из продуктов реакции. Примерами для этого типа батареи являются свинцово-кислотная батарея, li-ионная батарея, батарея Ni-Cd (на самом деле батарея NiOOH-Cd), батарея Ni-Fe, батарея Ni-MH, чтобы упомянуть наиболее распространенные вторичные батареи.
  • Для разработки концепции обратимости, диоксид свинца (PbO2) в положительном электроде (обычно называемый «пластины») и свинец (Pb) в отрицательной пластине свинцово-кислотной клетки, оба преобразуются в свинцовый сульфат (PbSO4), когда оба материала реагируют с электролитом, разбавляют серную кислоту, во время реакции производства энергии. Это представлено электрохимиками следующим образом:
  • PbO2 Pb 2PbSO4 Заряд ↔ разряд 2PbSO4 и 2H2O
  • Топливный элемент также является основной ячейкой, но ее реагенты питаются извне. Электрод топливного элемента инертны тем, что они не потребляются во время реакции клеток, а просто помогают в электронной проводимости и обладают электрокаталитическим действием. Последние свойства позволяют электро-сокращение или электро-окисление реагентов (активных материалов).
  • Анод активных материалов, используемых в топливных элементах, как правило, газоподобные или жидкие виды топлива, такие как водород, метанол, углеводороды, природный газ (материалы, которые богаты водородом называются топлива), которые подаются в анодной стороне топливного элемента. Поскольку эти материалы похожи на обычные виды топлива, используемые в тепловых двигателях, термин «топливный элемент» зарекомендовал себя для описания такого типа ячеек. Кислород, в основном часто воздух, является преобладающим окислитель и подается в катод.

Топливные элементы

  • Теоретически, один топливный элемент H2/O2 может производить 1,23 В в условиях окружающей среды.

    Реакция: H2 1/2 O2 — H2O или 2H2 — O2 — 2H2 — 2H2O E — 1,23 В

    Практически, однако, топливные элементы производят полезные выходы напряжения, которые далеки от теоретического напряжения 1,23 В, и в результате топливные элементы обычно работают между 0,5 и 0,9 В. Потери или уменьшение напряжения от теоретического значения называются «поляризацией», термин и явление которых применимы ко всем батареям в разной степени.

Свинцовая кислотная батарея

При производстве свинцово-кислотной батареи используется целый ряд положительных электродов (или, как обычно называют, «пластины»:»
К их словам относятся:

а. Плоская пластина или сетка пластины или наклеенной пластины или решетки типа или пластины Форе (1,3 до 4,0 мм толщиной)
B. Трубчатые пластины (внутренний диаметр от 4,9 до 7,5 мм)
C. Плиты плантатора (от 6 до 10 мм)
D. Конические пластины
E. Пластины с рулоном желе (от 0,6 до 0,9 мм)
F. Биполярные пластины

  • Из них наиболее широко используется первый из упомянутых типов плоских пластин; хотя он может поставлять тяжелые токи в течение короткого периода времени (например, запуск автомобиля или набор DG), он имеет более короткий срок службы. Здесь решетчатый тип прямоугольного тока заполняется пастой, изготовленной из смеси свинцового оксида, воды и серной кислоты, тщательно высушенной и сформированной. Как положительные, так и отрицательные пластины изготовыны одинаково, за исключением разницы в добавках. Будучи тонкими, батареи из таких пластин может поставлять очень высокие токи, необходимые для запуска автомобиля. Ожидаемая продолжительность жизни в таком приложении составляет от 4 до 5 лет. До появления обитель-реститорий, жизнь была короче.
  • Трубчатые пластины: Следующий широко используемый тип пластины является трубчатой пластины, которая имеет более длительный срок службы, но не может обеспечить взрыв тока, как в плоской пластины типа батарей. Мы подробно обсуждаем трубчатые пластины ниже.
  • Для длиннего жизни с самыми строгими требованиями надежности в местах как электростанции и телефонные биржи, тип клетки lead-acid предпочитаемый типом Plant. Стартовый материал для трубчатой пластины составляет около 6-10 мм толщиной литья высокой чистоты свинцовых листов с многочисленными тонкими вертикальными ламинированиями. Основная площадь трубчатой пластины значительно усиливается ламеллярной конструкцией, что приводит к эффективной площади поверхности, которая в 12 раз превышает ее геометрическую площадь.
  • Коническая пластина решетчатой форме круглой формы чистой свинцовой сетки (cupped под углом 10 «), пластины укладываются горизонтально один над другим и сделаны из чистого свинца. Это было разработано Bell Telephone Laboratories, США.
  • Jelly roll пластины тонкие непрерывные пластины сетки из низко свинца оловянный сплав от 0,6 до 0,9 мм толщиной содействия высокой скорости. Пластины наклеиваются свинцовыми оксидами, разделенными поглощающим стеклянным ковриком, и спирально ранируются, образуя основной элемент клетки.
  • Биполярные пластины: Эти пластины имеют центральный проводящий лист, изготовленный либо из металла, либо из полимера, и имеющие положительный активный материал с одной стороны и отрицательный материал с другой стороны. Такие плиты укладываются таким образом, что противоположные полярности активные материалы сталкиваются друг с другом с сепаратором между ними., чтобы получить необходимое напряжение.
  • Здесь устраняется отдельное межклеточное соединение, тем самым уменьшая внутреннее сопротивление. Можно отметить, что экстремальные пластины в биполярной батарее всегда однополярного типа, как положительные, так и отрицательные

2. Различия в производительности различных типов пластин

Плоские батареи пластины предназначены для высокого тока, короткий разряд продолжительности, как в автомобиле и DG набор стартовых батарей. Они обычно имеют срок службы от 4 до 5 лет и конец жизни в основном из-за коррозии положительных сеток, что приводит к потере контакта между сеткой и активными материалами и последующего пролития.

Трубчатые пластины являются надежными и, следовательно, имеют срок службы около 10 до 15 лет в поплавок операции. Они также подходят для циклической обязанности и предлагают самый высокий цикл жизни. Активный материал содержится в кольцеобразном пространстве между позвоночником и держатель оксида. Это ограничивает стресс из-за изменений громкости, происходящих, когда клетки циклически.

Конец жизни снова из-за коррозии шипов и потери контакта между шипами и активным материалом. Тем не менее, область контакта между позвоночником и активной массой уменьшается в такой конструкции и, следовательно, при тяжелых токовых стоков, более высокая плотность тока приводит к локальному нагреванию, что приводит к разрыву труб и трещины в коррозии слоя.

Клетки пластины растения имеют самый длинный срок службы, но емкость является плохой по сравнению с другими типами. Но эти клетки предлагают самую высокую надежность и самый длинный поплавок. Их стоимость также выше, но если она оценивается в течение всего срока службы это на самом деле ниже по сравнению с другими стационарными клетками типа. Причина более длительного срока службы заключается в том, что положительная поверхность пластины непрерывно регенерируется практически без потерь в емкости в течение всего срока службы.
Конические пластины клетки специально разработаны Lucent технологий (ранее AT и T Bell Laboratories) для очень долгой жизни более 30 лет. Последние 23-летние данные о коррозии проектов срок службы от 68 до 69 лет для таких батарей.

Конструкция желе рулон поддается массовому производству из-за отличных механических и электрических характеристик. Конструкция jelly-roll (spirally-wound электроды) в цилиндрическом контейнере может поддерживать более высокое внутреннее давление без деформации и может быть конструирована для того чтобы иметь более высокое давление отпуска
чем призматические клетки. Это связано с внешним металлическим контейнером, используемым для предотвращения деформации пластиковых корпусов при более высоких температурах и внутреннем давлении клеток. Диапазон вентиляционных давлений может быть выше, чем 170 кПа до 275 кПа (25 до 40 пси , 1,7 до 2,75 бар) для металлической шей, спирально раны клетки от 7 кПа до 14 кПа (1 до 2 psi » 0,07 до 0,14 бар ) для большой батареи.

Биполярные батареи пластины
При оформлении биполярной пластины имеется центральный электронно проводящий материал (либо металлический лист, либо проводящий полимерный лист), на одной стороне которого находится положительный активный материал, а с другой — отрицательный активный материал. Здесь устраняется отдельное межклеточное соединение, тем самым уменьшая внутреннее сопротивление. Следует отметить, что экстремальные пластины в биполярных конечных клетках всегда имеют монополярный тип, положительный или отрицательный.

Эти батареи имеют

  1. Более высокая специфическая энергия и более высокая плотность энергии (т.е. на 40% меньше объема или на 60% меньше размера обычной свинцово-кислотной батареи, на 30% меньше веса или на 70% масса обычных свинцово-кислотных батарей.
  2. Удвоить жизнь цикла
  3. Требуется в два раза меньше свинца, а также сокращаются другие материалы.

3. Применение трубчатых пластинных батарей

Трубчатые батареи пластины используются в основном там, где есть требование длительного срока службы с большей емкостью. Они в основном используются в резервных приложениях на телефонных биржах и крупных заводах по обработке материалов грузовиков, тракторов, горнодобывающих транспортных средств, и, в некоторой степени, гольфмобилей.

В настоящее время эти батареи повсеместно встречаются в каждом доме для инвертор-UPS приложений.

Дополнительные высокие пластины типа (высотой до 1 метра и более) используются в подводных батареях, чтобы обеспечить мощность, когда подводная лодка погружена. Он обеспечивает тихую силу. Возможности варьируются от 5000 до 22000 А. Подводные клетки имеют воздушные насосы вставлены в них, чтобы свести на нет кислотное расслоение электролита на 1 до 1,4 м высотой клеток.

Гелед электролит трубчатые пластины клапан регулируется свинцово-кислотных батарей широко используются в невозвоенных энергетических систем, таких как солнечные приложения.

Тонкие трубчатые пластины EV батареи для фургонов и автобусов найти применение в поле EV и способны доставить от 800 до 1500 циклов в зависимости от толщины позвоночника и конкретной энергии.

Следующая таблица иллюстрирует связь между толщиной позвоночника, шагом пластины, плотностью электролита, специфической энергией и количеством жизненных циклов.

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

Справка: K. D. Merz, J. Источники энергии, 73 (1998) 146-151.

4. Изготовление трубчатых мешков, трубчатых пластин и трубчатых пластин батарей:

Трубчатые сумки

Ранняя трубчатая пластина была построена с отдельными кольцами Филиппарт и с трубчатыми мешками Вудворд были зарегистрированы в 1890-1900 и использование прорези резиновые трубки (Exide Ironclad) был разработан Смитом в 1910 году.

Сборка отдельных труб на шипы практикуется ранее, и это было медленнее, чем операция вставки полной сетки в многотрубльной конструкции. Кроме того, физическая связь между отдельными трубками мультитрубки придает большую жесткость при работе блока начинки. Носок шипов из-за бокового движения устраняется. Это причины, почему производители аккумуляторов предпочитают использовать PT Сумки многотрубные рукавицы.

Подготовка трубы. В настоящее время мультитрубы или PT Мешки (перчатки) производятся из химически устойчивых стеклянных или органических волокон (полиэстер, полипропилен, акрилитрийовые коплимеры и т.д.) путем плетения, плетения или войлока методов.

В первые дни многотруби, горизонтально тканые ткани в пряжу copolymer винилхлорида и винилового ацетата был использован. Два слоя ткани были переданы по обе стороны от ряда цилиндрических бывших (мандрель) и шов между соседними бывшими был тепло сварен.

Но виниловый ацетат выродился, чтобы выпустить уксусную кислоту, что, в свою очередь, привело к коррозии позвоночника и преждевременной поломке батареи. Кроме того, тепло уплотнение должно контролироваться и размерироваться. Если давление уплотнения было превышено предел, швы были слабы и скоро слои отделены в обслуживании. Напротив, если давление уплотнения было слишком тяжелым, запечатанный был хорошим, но фактический шов был тонким и вскоре развалился в обслуживании.

Хотя это не вызвало серьезной проблемы в обслуживании, была тенденция к тому, чтобы шов отделялся во время первоначальных операций по обработке и заполнению, а центр трубчатой пластины, как правило, кланялся, что создавало проблемы в следующих операциях блока, например, иногда было трудно вставить пластину в контейнер клетки из-за негабаритных пластин.

Различные методы были попытки заменить тепло уплотнения, как композитные техники ткачества, в котором трубы были сплетены в одной операции с нитями, пересекающих между трубами, чтобы сформировать интегральный шов. Модем многотрубы используют тепло запечатывание или сшивание с полиэфирными нитями, вплетенными в ткани или нетканые полиэфирные ткани.

Привлекательность нетканых тканей заключается в том, что себестоимость производства ниже из-за более низкой стоимости базового материала за счет ликвидации процесса ткачества. Однако, чтобы достичь того же порядка лопнувшей силы, нетканая трубка должна быть толще, чем ее тканый аналог. Это уменьшает как рабочий объем электролита (из-за большего объема нетканого трубчатого материала). Уменьшается и объем активного материала в трубке, что, в свою очередь, незначительно снижает емкость клетки.

Отличные трубчатые пластины могут быть сделаны либо с отдельными трубками или мульти-трубы при условии
пряжа, используемая при изготовлении труб, не всегда декатура в эксплуатации. Эти требования соответствуют как специально сформулированным стеклянным, так и полиэфирным нити.

Трубчатые батареи пластины либо стационарные в применении или в подвижном составе, как правило, плавать заряжается при напряжении от 2,2 до 2,30 вольт на ячейку, в зависимости от конкретной тяжести электролита. Примерами могут быть общие аккумуляторы инвертор/UPS, телефонные батареи и камеры освещения и кондиционирования воздуха (ТЛ и AC-клетки).

Трубчатая плита

В трубчатой пластине, ряд шипов подходящей толщины, отлитые из свинцового сплава, соединены с верхней панелью шины, либо вручную, либо с помощью машины для литья давления. Колючки вставляются в трубчатые мешки, а пространство между шипами и PT bag (также называемый оксидом-держателем) заполняется либо сухим оксидом, либо влажной тиксотропной пастой. Шипы удерживаются в центральном положении звездоподобным выступом, присуженным в шипах. Мешки PT изготавлиены неизменно из тканых или войлочных полиэфирных волокон. Трубчатые пластины, так приготовленные впоследствии маринованные, вылечить / сушеные и либо танк-сформированы или банку-сформированы с подходящей плотностью электролита.

Оксид наполнения может иметь любой состав: только серый оксид, серый оксид и красный свинец (также называемый «миниум») в различных пропорциях.

Преимущество наличия красного свинца в положительном миксе заключается в том, что время образования пропорционально уменьшается до процентного процента красного свинца, который он содержит. Это потому, что красный свинец уже содержит около одной трети диоксида свинца, остальная часть свинца окиси. То есть, красный свинец Pb3O4 2PbO и PbO2.

Кроме того, заполненные трубчатые пластины могут быть непосредственно собраны, после удаления свободных частиц оксида, прилипающих к трубам снаружи, в клетки и батареи и банку-сформированную.

Отрицательная пластина производится, как обычно, следуя практике производства плоской пластины. Расширители те же, но, количество «blanc fixe» больше по сравнению с автомобильной пасты. Трубчатые пластины вылечиваются в лечащих печах в течение 2-3 дней, после прохождения через сушильный туннель, нагретый электричеством или газом, чтобы удалить поверхностную влагу, чтобы пластины не прилипали друг к другу во время последующих процессов обработки.

Разница в первоначальной начинке специфической тяжести кислоты для маринованных и не маринованных бледных возникает из-за того, что первый содержит больше кислоты и поэтому для маринованных трубчатых пластиньок выбирается более низкая гравитация, обычно примерно на 20 пунктов ниже. Отделка специфической тяжести электролита составляет 1,240 и 0,010 при 27 градусов по Цельсию.
Чем выше специфическая гравитация электролита, тем больше будет емкость, которую будут получать fro эти батареи, но жизнь будет отрицательно затронута.
Или трубчатые пластины могут быть цистерны формируется, сушеные и собраны и заряжены, как обычно.

5. Различные типы трубчатой пластины

Процесс изготовления трубчатых пластин
Рис 3. Диаграмма потока, изображающая операции единицы
Трубчатая пластина различных форм
Рис 4. трубы также могут быть овальными или плоскими или квадратными или прямоугольными типами

Большинство производителей аккумуляторов используют цилиндрические трубки для изготовления трубчатых пластин и батарей. Даже в этом диаметре труб и, следовательно, шипов может варьироваться от 8 мм до 4,5 мм.

Тем не менее, трубки также могут быть овальными или плоскими или квадратными или прямоугольными типами. Основная структура такая же, как предшественник цилиндрических трубчатых пластин (как показано выше).

7. Преимущества использования трубчатых пластин

Трубчатые пластины очень много отмечены за их долгую жизнь из-за отсутствия пролития активного материала. Активный материал удерживается трубчатым мешком, и поэтому для максимизации коэффициента использования можно использовать более низкую плотность упаковки. Более высокая пористость, таким образом, может помочь в использовании более активного материала в процессе производства энергии. Чем толще позвоночник, тем больше будет жизненных циклов, которые можно получить из таких трубчатых пластин.

Количество жизненных циклов составляет от 1000 до 2000 циклов в зависимости от толщины пластин. Чем толще трубчатая пластина, тем больше будет количество циклов, которые они дают. Говорят, что трубчатые пластины могут предложить в два раза больше жизненного цикла по сравнению с плоской пластиной той же толщины.

8. Как улучшается срок службы батареи с помощью трубчатых пластин?

Как уже говорилось выше, срок службы трубчатой пластины батареи выше, чем плоские батареи пластины. Следующие предложения описывают причины увеличения продолжительности жизни трубчатых пластин батарей. Самое главное, активный материал жестко удерживается оксидом держатель труб, тем самым предотвращая пролитие материала, что является основной причиной отказа батарей. Кроме того, со временем шипы получают защитный покров диоксида свинца, который помогает снизить скорость коррозии шипов. Коррозия просто, преобразование свинцового сплава позвоночника в диоксид свинца.

Термодинамически свинцовые и свинцовые сплавы нестабильны при высоком анодиком потенциале более 1,7-2,0 вольт, а под коррозионной атмосферой серной кислоты, как правило, проржавели и преобразуются в PbO2.

Всякий раз, когда клетка находится на зарядке на напряжениях далеко от открытого напряжения цепи (OCV) на более высокой стороне, кислород развивается в результате электролитической диссоциации воды и кислород развивается на поверхности положительных трубчатых пластин и имеет диффузной позвоночника для коррозии его. Так как есть толстый слой положительного активного материала (PAM), окружающий шипы, кислород должен путешествовать от поверхности на большое расстояние, и поэтому скорость коррозии, как правило, уменьшается. Это помогает в продлении жизни трубчатых клеток пластины.

9. Какие приложения батареи должны идеально использовать трубчатые пластины батареи?

Трубчатые пластины используются в основном для аккумуляторов большой емкости длительного цикла, таких как промышленные транспортные средства (погрузчики, электромобили и т.д.). Он также используется для хранения энергии приложения, как батарея системы хранения энергии (BESS), где емкость клеток может быть выше, чем 11000 и от 200 до 500 кВт-ч и до 20 МВтч.

Типичные применения для BESS для бритья пика, управления частотой, запаса спиннинга, выравнивания нагрузки, аварийной силы, etc

В настоящее время каждая семья в некоторых странах имеет по крайней мере одну трубчатую пластинчатую батарею для инвертора-UPS-приложений. Не говоря уже о некоторых коммерческих учреждениях, например, о центрах просмотра, где необходимы постоянные поставки энергии.

В последнее время, гелеобразная трубчатая пластина клапана регулируется свинцово-кислотных батарей широко используются в невоз возобновляемых энергетических систем, таких как солнечные приложения. Здесь gelled тип наиболее подходит.

EVs, требующие 800 циклов с 40 В/кг специфической энергии, лучше всего использовать тонкие трубчатые батареи EV. Диапазон емкости составляет от 200Ah до 1000Ah при скорости 5 h.

10. Важные технические особенности трубчатой пластины батареи

Наиболее важной технической особенностью трубчатой пластины батареи является его способность сохранять активный материал на протяжении всей своей продолжительности жизни без процесса пролития происходит в нормальном ходе и тем самым заложить основу для долгой жизни.

Аккумуляторы, использующие такие пластины, имеют длительный срок службы 15-20 лет в стационарных приложениях в условиях поплавкового заряда, таких как телефонные биржи, хранение энергии. Для циклических операций (таких как тяговые батареи) батареи могут поставлять от 800 до 1500 циклов в зависимости от выходной энергии на цикл. Чем ниже выход энергии в цикл, тем выше будет срок службы.

Трубчатые пластины лучше всего подходят для солнечных применений в gelled электролитных клапанов регулируемой версии без каких-либо проблем стратификации в электролите. Так как он не требует периодических пополнения с утвержденной водой и так как не неприятные газы исходят из этих клеток, они в высшей степени подходит для солнечных приложений.

11. Заключение

Из электрохимических источников энергии, используемых в настоящее время, свинцово-кислотная батарея превосходит все другие системы, рассматриваемые индивидуально. В свинцово-кислотной батарее вездесущие автомобильные батареи возглавляют команду. Далее идет трубчатая пластина промышленной батареи. Автомобильные батареи имеют емкость в диапазоне от 33 А до 180, все в моноблоках контейнеров, но другой тип имеет емкость от 45 до тысяч.

Батареи трубчатых пластин малой емкости (до 200 ам) собираются в моноблоках и большой емкости 2v ячейки в одиночных контейнерах и соединены в серии и параллельных расположениях. Аккумуляторы трубчатых пластин большой емкости используются в качестве стационарных источников питания в телефонной бирже, хранилищах энергии и т.д. Тяговые батареи имеют несколько применений, таких как грузовики для обработки материалов, погрузчики, гольф-тележки и т.д.

Get informed everytime

we publish a new technical article!!

3029

Read our Privacy Policy here

Пролистать наверх