Tấm hình ống

Tấm hình ống

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

Tấm hình ống: cao ống pin vs tấm phẳng pin

1. các loại pin axit chì

Giới thiệu về pin

Có một số loại nguồn điện hóa học (còn được gọi là tế bào Galvanic, tế bào Voltaic hoặc pin). Một pin được định nghĩa là một thiết bị điện hóa mà chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và ngược lại. Các chủ đề của pin đi kèm theo điện hóa, mà chỉ đơn giản là định nghĩa như là đối tượng mà đề với sự chuyển đổi năng lượng hóa học và năng lượng điện. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết hơn về tấm hình ống.

Những tế bào này sản xuất năng lượng điện bằng cách tự phát các phản ứng oxy hóa-giảm (phản ứng redox) liên quan đến các hóa chất trong các điện cực tích cực, tiêu cực và điện giải, xảy ra trong mỗi cực, được gọi là một nửa tế bào. Năng lượng hóa học trong các vật liệu hoạt động chuyển đổi thành năng lượng điện. Các electron sản xuất trong các phản ứng giảm đi qua các mạch bên ngoài kết nối hai nửa tế bào, do đó sản xuất một dòng điện. Các phản ứng oxy hóa xảy ra bằng cách phát hành các electron từ vật liệu anode (chủ yếu là kim loại) và phản ứng giảm xảy ra khi các electron đến cathode (chủ yếu là các oxit, clorua, oxy, vv) thông qua các mạch bên ngoài. Mạch được hoàn thành qua chất điện ly.

Hệ thống pin chì-acid:

Khi các mạch bên ngoài được đóng lại, các electron bắt đầu đi từ cực âm do phản ứng chuyển đổi (điện hóa oxy hóa) dẫn (PB) để hóa trị các ion chì (Pb2 +). (Các ion sau phản ứng với các phân tử sulphate để tạo thành chì sulphate (PbSO4) bên trong tế bào). Những electron này đi qua mạch bên ngoài và tiếp cận với tấm tích cực, nơi họ chuyển đổi điôxít chì thành sulphate chì, tức là điôxít chì được giảm điện hóa để dẫn sulphate do kết quả của các ion Pb4 + được chuyển thành Pb2 + ion trong PbSO4.

Các tế bào phản ứng tổng thể được viết như:

PbO2 + PB + 2PbSO4 sạc ↔ xả 2PbSO4 + 2H2O

Chúng ta có thể thấy rằng valency của chì (PB°) tăng lên PB2 +

,

bằng cách phát hành 2 electron trong quá trình xả. Sự tăng này trong valency được gọi là quá trình oxy hóa trong thuật ngữ điện hóa.

Trong các hướng khác, các valency của chì trong dioxide chì (PB có 4 valencies chì điôxít) được giảm xuống còn 2+

bằng cách hấp thụ hai electron đến từ phản ứng oxy hóa. Điều này giảm trong valency được gọi là giảm trong thuật ngữ điện hóa.

Những điều khoản này cũng có thể được mô tả bởi những thay đổi trong tiềm năng điện cực cá nhân của tế bào trong quá trình xả. Tiềm năng (điện áp) của điện cực dẫn (anode trong quá trình xả) tăng bằng cách di chuyển đến các giá trị tích cực hơn trong quá trình xả. Sự tăng giá trị tiềm năng này được gọi là quá trình oxy hóa. Vì vậy, các tấm tiềm năng tiêu cực của chì trong các tế bào chì-axit thay đổi từ khoảng-0,35 đến khoảng-0,20 volts. Đây là sự tăng tiềm năng. Do đó phản ứng này được gọi là anốt trong thiên nhiên.

Ngược lại, tiềm năng của điện cực điôxít dẫn (cathode trong quá trình xả) giảm bằng việc di chuyển về phía tiêu cực, tức là, giá trị trở nên thấp hơn và thấp hơn khi tiến hành xả. Tiềm năng tấm tích cực của chì điôxít trong tế bào chì-axit thay đổi từ khoảng 1,69 đến 1,5 volt. Đây là một giảm tiềm năng. Do đó phản ứng này được gọi là cathodic trong thiên nhiên và chúng tôi nói giảm xảy ra trên một tấm tích cực trong quá trình xả.

Những giảm điện áp làm việc trong quá trình xả phát sinh do những gì được gọi là phân cực, gây ra bởi một sự kết hợp của overvoltage, η, và kháng nội bộ, xảy ra trên cả hai cực. Đơn giản chỉ cần nói, quá áp là sự khác biệt trong OCV và điện áp hoạt động.

Như vậy, trong quá trình xả, Edisch = eocv-Ηpos-ηNEG-IR.

Tuy nhiên, đối với phản ứng sạc Ech = eocv + Ηpos + ηNEG + IR.

IR đề cập đến kháng nội bộ được cung cấp bởi vật liệu bên trong các tế bào như điện ly, vật liệu hoạt động vv IR phụ thuộc vào thiết kế của tế bào, cụ thể là các dấu tách được sử dụng, Sân giữa các tấm, các thông số bên trong của vật liệu hoạt động (kích thước hạt, diện tích bề mặt, độ xốp, vv), Nhiệt Ðộ và lượng PbSO4 trong vật liệu hoạt động. Nó có thể được trình bày như là tổng của một số kháng cự được cung cấp bởi chì đầu, lớp khối lượng hoạt động và ăn mòn, chất điện ly, tách và phân cực của các vật liệu hoạt động.

Ba yếu tố đầu tiên bị ảnh hưởng bởi thiết kế tế bào. Không có tuyên bố chung nào có thể được thực hiện về các giá trị phân cực, nhưng nó thường ở mức độ tương tự như kháng cự ban đầu được cung cấp bởi dẫn đầu. Tấm dài hơn có nhiều IR. Nó có thể được xác định từ độ dốc của phần đầu của đường cong xả. Đối với thiết kế tương tự, một tế bào có công suất cao hơn sẽ có một sức đề kháng nội bộ thấp hơn. Các kháng nội bộ của một 12V/28Ah VRLAB là 6 mΩ, trong khi đó của một pin thấp hơn công suất (12V/7Ah) là 20 đến 23 mΩ.

Ở giá trị rất thấp η, mối quan hệ giữa η và hiện tại, tôi, có dạng của định luật Ohm và các phương trình nêu trên có được đơn giản như

Edisch = EOCV-IR.
ECh = EOCV + IR.

Các cuộc thảo luận trên đề với các phản ứng xả của một tế bào chì-axit.
Các hiện tượng đối diện xảy ra trong phản ứng phí của tế bào chì-axit.

Trong trường hợp pin chính, điện cực dương thường được gọi là cathode trong khi điện cực âm được gọi là anode, và điều này là rõ ràng vì chỉ xả xảy ra.

Vì vậy, điện cực dẫn mà hành động như một anode hoạt động như một cathode trong thời gian phản ứng sạc và điện cực dioxide chì mà hành động như một cathode bây giờ hoạt động như một anode. Để tránh sự mơ hồ, chúng tôi sử dụng các điện cực tích cực và tiêu cực hoặc các tấm trong các tế bào thứ cấp.
Để minh họa cách làm việc này trong thực tế, hình dưới đây cho thấy một số đường cong giả thuyết cho việc xả và sạc pin chì-acid.

Nó được thấy rõ rằng điện áp xả thực tế nằm dưới điện áp mạch hở của 2.05 V, và điện áp sạc thực tế nằm ở trên giá trị này. Độ lệch từ η là một thước đo của ảnh hưởng kết hợp của sức đề kháng nội bộ của tế bào và tổn thất phân cực. Bất cứ khi nào xả hoặc sạc hiện tại được nâng lên, giá trị của η trở nên lớn hơn, phù hợp với các phương trình đưa ra ở trên.

Thay đổi tấm hình ống điện áp
Hình 1. Những thay đổi trong điện áp của một tế bào chì-axit và phản ứng redox của tấm tích cực và tiêu cực
Tấm hình ống
Hình 2. Những thay đổi trong điện áp của tấm & tế bào trong quá trình xả phí ví dụ được thực hiện là chì tế bào axit

Để tóm tắt các phản ứng:
Chì, vật liệu hoạt động tiêu cực:
Trong thời gian xả: pb → Pb2 + + 2E-
Trong khi sạc: Pb2 + → PB (nghĩa là PbSO4 → PB)

Điôxít chì, vật liệu hoạt tính tích cực:
Trong thời gian xả: Pb4 + → Pb2 + (PbO2 → PbSO4)
Trong quá trình sạc: Pb2 + → PbO2 (ví dụ PbSO4 → PbO2)

Kể từ khi cả hai vật liệu điện cực được chuyển đổi để dẫn sulphate, phản ứng này đã được đưa ra tên “lý thuyết sulphate kép” của Gladstone và Tribe trong 1882.

Phân loại pin

Tùy thuộc vào bản chất của các phản ứng điện hóa xảy ra trong các tế bào này, chúng có thể được phân loại thành

  • Pin chính
  • Thứ cấp (hoặc pin lưu trữ hoặc ắc
  • Các tế bào nhiên liệu

Tại outset, nó là tốt hơn để hiểu được sự khác biệt giữa các loại này. Trong pin chính, phản ứng điện hóa là không thể đảo ngược, trong khi đó, các tế bào thứ cấp được biết đến với reversibility phản ứng của họ. Các tế bào nhiên liệu cũng là một tế bào chính, nhưng sự khác biệt giữa các tế bào nhiên liệu và một tế bào chính là các chất phản ứng được lưu giữ bên ngoài container tế bào, trong khi trong một tế bào chính các chất phản ứng là có bên trong tế bào.

  • Trong các tế bào chính (ví dụ, các tế bào oxit bạc-kẽm được sử dụng trong đồng hồ đeo tay, các tế bào MnO2-Zn được sử dụng cho đèn flash và remotes cho các đơn vị AC, TV, vv) rơi trong thể loại này, trong các tế bào này, các phản ứng có thể tiến hành chỉ theo một hướng và chúng tôi không thể đảo ngược
  • Ngược lại, các cuộc gọi thứ cấp được biết đến với reversibility của họ về các phản ứng sản xuất năng lượng. Sau khi xuất viện, nếu chúng ta vượt qua dòng điện trực tiếp theo hướng ngược lại, các chất phản ứng ban đầu được tái tạo từ các sản Ví dụ cho loại pin này là pin chì-axit, pin Li-ion, pin ni-CD (pin NiOOH-CD thực tế), pin ni-Fe, pin ni-MH, đề cập đến các pin thứ cấp phổ biến nhất.
  • Để xây dựng khái niệm reversibility, điôxít chì (PbO2) trong điện cực dương (thường được gọi là “tấm”) và chì (PB) trong tấm tiêu cực của một tế bào chì-axit, cả hai đều được chuyển đổi sang chì sulphate (PbSO4) khi cả hai vật liệu phản ứng với chất điện phân, pha loãng axit sulphuric, trong các phản ứng Điều này được đại diện bởi các nhà điện tử như sau:
  • PbO2 + PB + 2PbSO4 sạc ↔ xả 2PbSO4 + 2H2O
  • Một tế bào nhiên liệu cũng là một tế bào chính, nhưng chất phản ứng của nó được cho ăn từ bên ngoài. Các điện cực của tế bào nhiên liệu là trơ trong đó họ không được tiêu thụ trong các phản ứng tế bào, nhưng chỉ đơn giản là giúp đỡ trong dẫn điện tử và có tác dụng electrocatalytic. Các thuộc tính thứ hai cho phép giảm điện hoặc oxy hóa điện của các chất phản ứng (các vật liệu hoạt động).
  • Các vật liệu hoạt tính anode được sử dụng trong các tế bào nhiên liệu thường là nhiên liệu khí hoặc chất lỏng như hydro, methanol, hydrocacbon, gas tự nhiên (các vật liệu giàu hydro được gọi là nhiên liệu) được đưa vào bên anode của tế bào nhiên liệu. Như các tài liệu này giống như các nhiên liệu thông thường được sử dụng trong động cơ nhiệt, thuật ngữ ‘ ‘ nhiên liệu tế bào ‘ ‘ đã thành lập chính nó để mô tả các loại tế bào. Oxy, chủ yếu thường xuyên không khí, là oxy hóa chiếm ưu thế và được đưa vào cathode.

Các tế bào nhiên liệu

  • Theo lý thuyết, một tế bào nhiên liệu H2/O2 duy nhất có thể sản xuất 1,23 V ở điều kiện môi trường xung quanh.

    Phản ứng là: H2 + 1/2 O2 → H2O hoặc 2H2 + O2 → 2H2O E ° = 1,23 V

    Thực tế, Tuy nhiên, các tế bào nhiên liệu sản xuất ra đầu ra điện áp hữu ích được loại bỏ xa từ điện áp lý thuyết của 1,23 V và kết quả là, các tế bào nhiên liệu thường hoạt động giữa 0,5 và 0,9 V. Các thiệt hại hoặc giảm điện áp từ giá trị lý thuyết được gọi là ‘ ‘ phân cực, ‘ ‘ có hạn và hiện tượng được áp dụng cho tất cả các pin cho extents khác nhau.

Pin chì axit

Trong sản xuất pin chì-acid, một loạt các điện cực dương (hoặc thường được gọi là, “tấm”) được sử dụng:
Họ là:

A. Tấm phẳng hoặc tấm lưới hoặc tấm dán hoặc tấm lưới hoặc các mảng Fauré (1,3 đến 4,0 mm dày)
B. Tấm hình ống (đường kính bên trong ~ 4,9 đến 7,5 mm)
C. Tấm Planté (6 đến 10 mm)
D. Tấm hình nón
E. Tấm cuộn jelly (0,6 đến 0,9 mm)
F. Tấm lưỡng cực

  • Trong số các loại tấm phẳng được đề cập đầu tiên là sử dụng rộng rãi nhất; mặc dù nó có thể cung cấp dòng chảy nặng trong một thời gian ngắn (ví dụ, bắt đầu một ô tô hoặc một bộ DG), nó có một cuộc sống ngắn hơn. Ở đây, một loại lưới của bộ thu hình chữ nhật hiện nay được làm đầy với một dán làm từ hỗn hợp của Leady-oxit, nước và acid sulphuric, cẩn thận khô và hình thành. Cả hai tấm tích cực và tiêu cực được thực hiện theo cách tương tự, ngoại trừ sự khác biệt về phụ gia. Là mỏng, pin làm từ các tấm như vậy có thể cung cấp các dòng rất cao cần thiết để bắt đầu một ô tô. Tuổi thọ là 4 đến 5 năm trong một ứng dụng như vậy. Trước khi sự ra đời của alternator-chỉnh sửa chỉnh, cuộc sống là ngắn hơn.
  • Tấm hình ống: các loại được sử dụng rộng rãi tiếp theo của tấm là tấm hình ống có một cuộc sống lâu hơn, nhưng không thể cung cấp một burst của dòng điện như trong các loại tấm phẳng của pin. Chúng tôi thảo luận về các tấm hình ống chi tiết dưới đây.
  • Đối với một cuộc sống lâu dài với yêu cầu nghiêm ngặt nhất về độ tin cậy ở những nơi như các trạm điện và trao đổi điện thoại, loại tế bào chì-axit ưa thích là loại Planté. Các vật liệu bắt đầu cho các tấm hình ống là khoảng 6-10 mm đúc dày của tấm chì có độ tinh khiết cao với nhiều laminations mỏng dọc. Diện tích bề mặt cơ bản của tấm hình ống được tăng cường đáng kể bởi việc xây dựng lamellar, kết quả trong một diện tích bề mặt hiệu quả mà là 12 lần của khu vực hình học của nó.
  • Tấm hình nón là lưới dẫn dạng tinh khiết lưới-loại (cupped ở một góc 10 °), tấm xếp chồng lên nhau theo chiều ngang một bên trên khác và được làm từ chì tinh khiết. Điều này được phát triển bởi Bell Telephone Laboratories, USA.
  • Tấm cuộn jelly là tấm lưới liên tục mỏng được làm từ một hợp kim thiếc thấp chì của 0,6 đến 0,9 mm độ dày tạo điều kiện cho tỷ lệ cao. Các tấm được dán với oxit chì, ngăn cách bởi một mat kính hấp thụ, và xoắn vết thương để tạo thành phần tử tế bào cơ bản.
  • Tấm lưỡng cực: những tấm có một tấm Trung tâm tiến hành được thực hiện hoặc từ kim loại hoặc tiến hành polymer và có vật liệu tích cực hoạt động ở một bên và các vật liệu tiêu cực ở phía bên kia. Tấm như vậy được xếp chồng lên nhau theo cách như vậy đối diện với các vật liệu hoạt động phân cực phải đối mặt với nhau với một dấu tách ở giữa chúng., để có được điện áp cần thiết.
  • Ở đây các kết nối liên tế bào riêng biệt được loại bỏ, do đó làm giảm sức đề kháng nội bộ. Có thể lưu ý rằng các tấm cực trong một pin lưỡng cực luôn thuộc loại mono-Polar, hoặc tích cực hay tiêu cực

2. sự khác biệt về hiệu suất của các loại tấm khác nhau

Pin tấm phẳng có nghĩa là cho dòng chảy cao, thời gian ngắn xả như trong ô tô và DG đặt bắt đầu từ pin. Họ thường có một cuộc sống của 4 để 5 năm và kết thúc của cuộc sống chủ yếu là do sự ăn mòn của các lưới tích cực, dẫn đến việc mất tiếp xúc giữa lưới và vật liệu hoạt động và tiếp theo shedding.

Tấm hình ống là mạnh mẽ và do đó có một cuộc sống khoảng 10 đến 15 năm trong hoạt động phao. Họ cũng thích hợp cho nhiệm vụ cyclic và cung cấp cuộc sống chu kỳ cao nhất. Các vật liệu hoạt động được chứa trong không gian hình khuyên giữa cột sống và các ôxít-Holder. Điều này hạn chế sự căng thẳng do sự thay đổi khối lượng xảy ra khi các tế bào cycled.

Sự kết thúc của cuộc sống là một lần nữa do sự ăn mòn của gai và mất liên lạc giữa các gai và các vật liệu hoạt động. Tuy nhiên, khu vực liên lạc giữa cột sống và khối lượng hoạt động được giảm trong xây dựng như vậy và do đó dưới dòng chảy nặng hiện nay, kết quả mật độ hiện tại cao hơn trong sưởi ấm địa phương dẫn đến vỡ ống và Crack trong lớp ăn mòn.

Planté tế bào tấm có tuổi thọ dài nhất, nhưng năng lực là kém so với các loại khác. Nhưng những tế bào này cung cấp độ tin cậy cao nhất và cuộc sống phao dài nhất. Chi phí của họ cũng cao hơn, nhưng nếu nó được ước tính qua đời nó thực sự là thấp hơn so với các tế bào loại văn bằng khác. Lý do cho cuộc sống lâu hơn là bề mặt tấm tích cực liên tục tái sinh với hầu như không mất năng lực trong suốt cuộc đời của nó.
Các tế bào tấm hình nón được thiết kế đặc biệt bởi Lucent Technologies (trước đây là AT & T Bell Laboratories) cho một cuộc sống rất dài hơn 30 năm. Gần đây 23-năm ăn mòn dữ liệu dự án một cuộc sống của 68 đến 69 năm cho pin như vậy.

Thiết kế jelly Roll vay chính nó để sản xuất hàng loạt do đặc tính cơ học và điện tuyệt vời. Xây dựng thạch-Roll (xoắn-điện cực vết thương) trong một thùng chứa hình trụ có thể duy trì áp suất nội bộ cao hơn mà không bị biến dạng và có thể được thiết kế để có một áp lực phát hành cao hơn
hơn các tế bào lăng trụ. Điều này là do một thùng chứa kim loại bên ngoài được sử dụng để ngăn ngừa biến dạng của các trường hợp nhựa ở nhiệt độ cao hơn và áp lực nội bộ tế bào. Phạm vi áp suất Venting có thể cao tới 170 kPa đến 275 kPa (25 đến 40 psi» 1,7 đến 2,75 Bar) cho một tế bào vết thương kim loại, xoắn ốc đến 7 kPa đến 14 kPa (1 đến 2 psi» 0,07 đến 0,14 Bar) cho một pin lăng trụ lớn.

Pin tấm lưỡng cực
Trong thiết kế của một tấm lưỡng cực, có một trung tâm tài liệu điện tử tiến hành (hoặc là một tấm kim loại hoặc một tấm polymer tiến hành) ở một bên trong đó là vật liệu tích cực hoạt động và khác, một vật liệu hoạt động tiêu cực. Ở đây các kết nối liên tế bào riêng biệt được loại bỏ, do đó làm giảm sức đề kháng nội bộ. Cần lưu ý rằng các tấm cực trong một tế bào cuối lưỡng cực luôn là loại mono-Polar, hoặc tích cực hay tiêu cực.

Những pin này có

  1. Năng lượng cụ thể cao hơn và mật độ năng lượng cao hơn (tức là, 40% ít khối lượng hoặc 60% kích thước của một pin chì-axit thường xuyên, 30% ít trọng lượng hoặc 70% khối lượng của pin chì-axit thường xuyên.
  2. Đôi cuộc sống chu kỳ
  3. Một nửa càng nhiều chì là cần thiết và các vật liệu khác cũng được giảm.

3. các ứng dụng của pin tấm hình ống

Pin tấm hình ống được sử dụng chủ yếu là nơi có một yêu cầu của một cuộc sống lâu dài với công suất cao hơn. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng chờ trong trao đổi điện thoại và các nhà máy lớn để xử lý vật liệu xe tải, máy kéo, xe khai thác mỏ, và, ở một mức độ nào đó, giỏ hàng Golf.

Ngày nay, các loại pin này được tìm thấy phổ biến trong mỗi hộ gia đình cho các ứng dụng Inverter-UPS.

Các tấm loại cao thêm (cao đến 1 mét và nhiều hơn nữa) được sử dụng trong các loại pin tàu ngầm để cung cấp năng lượng khi tàu ngầm bị ngập nước. Nó cung cấp điện im lặng. Các năng lực khác nhau từ 5.000 đến 22.000 ah. Các tế bào tàu ngầm có máy bơm không khí đưa vào chúng để vô hiệu hóa việc phân tầng axit của điện từ 1 đến 1,4 m tế bào cao.

Các loại pin chì axit được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống năng lượng không tái tạo như các ứng dụng năng lượng mặt trời.

Mỏng tấm ống EV pin cho xe tải và Bus tìm thấy ứng dụng trong lĩnh vực EV và có thể cung cấp 800 đến 1500 chu kỳ tùy thuộc vào độ dày cột sống và năng lượng cụ thể.

Bảng sau minh họa mối quan hệ giữa độ dày cột sống, tấm pitch, mật độ điện giải, năng lượng cụ thể và số chu kỳ sống.

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

Tham khảo: K. D. Merz, J. nguồn điện, 73 (1998) 146-151.

4. sản xuất túi ống, tấm hình ống và pin tấm hình ống:

Túi ống

Các tấm hình ống đầu được xây dựng với các vòng cá nhân của Phillipart và với túi hình ống của Woodward đã được báo cáo trong 1890-1900 và việc sử dụng các ống cao su rãnh (Exide ironclad) được phát triển bởi Smith trong 1910.

Việc lắp ráp các ống riêng lẻ trên các gai đã được thực hành trước đó và đây là một hoạt động chậm hơn so với chèn một lưới hoàn chỉnh vào một thiết kế đa ống. Hơn nữa, các liên kết vật lý giữa các ống cá nhân của đa ống cung cấp cho một độ cứng lớn hơn trong việc vận hành đơn vị của điền. Các bowing của gai do chuyển động bên được loại bỏ. Đây là những lý do tại sao các nhà sản xuất pin thích sử dụng túi găng tay đa ống PT bags.

Chuẩn bị ống. Ngày nay đa ống hoặc pt túi (găng tay) được sản xuất từ thủy tinh kháng hóa học hoặc sợi hữu cơ (polyester, polypropylene, copolyme acrylonitrile, vv) bằng cách dệt, bện hoặc dọc phương pháp.

Trong những ngày đầu của đa ống, vải dệt theo chiều ngang trong một sợi của copolymer của vinyl clorua và vinyl acetate đã được sử dụng. Hai lớp vải được thông qua ở hai bên của một hàng hình trụ formers (mandrel) và seam giữa các formers liền được nhiệt Hàn.

Nhưng vinyl axetat thoái hóa để giải phóng axit axetic mà lần lượt, kết quả là ăn mòn cột sống và thất bại pin sớm. Hơn nữa, nhiệt niêm phong phải được kiểm soát và Dimensioned. Nếu áp suất niêm phong đã vượt quá giới hạn, đường may yếu và nhanh chóng các lớp được tách ra trong dịch vụ. Ngược lại, nếu áp lực niêm phong quá nặng, niêm phong là tốt nhưng các đường may thực tế là mỏng và nhanh chóng đến ngoài phục vụ.

Trong khi điều này không gây ra một vấn đề nghiêm trọng trong dịch vụ, có xu hướng cho các đường may để tách ra trong các hoạt động ban đầu của việc xử lý và làm đầy và Trung tâm của tấm hình ống có nghĩa là cung, mà tạo ra các vấn đề trong các hoạt động đơn vị sau, ví

Các phương pháp khác nhau đã cố gắng để thay thế niêm phong nhiệt, như kỹ thuật dệt composite, trong đó các ống được dệt trong một hoạt động với các crisscrossing sợi giữa các ống để tạo thành một đường may tích hợp. Modem đa ống sử dụng nhiệt niêm phong hoặc khâu với sợi polyester dệt thành vải hoặc vải polyester không dệt.

Sự hấp dẫn của vải không dệt nằm trong thực tế là chi phí sản xuất thấp hơn vì chi phí vật liệu cơ bản thấp hơn thông qua việc loại bỏ quá trình dệt. Tuy nhiên, để đạt được cùng một thứ tự của sức mạnh burst, ống không dệt phải dày hơn so với đối tác dệt của nó. Điều này làm giảm cả khối lượng làm việc của chất điện ly (do vật liệu ống không dệt lớn hơn). Khối lượng vật liệu hoạt động trong ống cũng được giảm, trong đó, lần lượt, làm giảm khả năng nhẹ của tế bào.

Tấm hình ống tuyệt vời có thể được thực hiện với một trong hai ống cá nhân hoặc nhiều ống cung cấp
Các sợi được sử dụng trong việc làm của các ống là một trong đó không dễ dàng thể trong dịch vụ. Cả hai công thức đặc biệt sợi thủy tinh và polyester đáp lại yêu cầu này.

Pin tấm hình ống là một trong hai văn phòng phẩm trong ứng dụng hoặc trong cổ phiếu lăn, thường phao-sạc ở một điện áp của 2,2 đến 2,30 volt mỗi tế bào, tùy thuộc vào trọng lực cụ thể của điện ly. Ví dụ là các pin Inverter/UPS phổ biến, pin điện thoại và các ô đào tạo và điều hòa không khí (TL & các tế bào AC).

Tấm hình ống

Trong một tấm hình ống, một loạt các gai của đúc dày phù hợp từ một hợp kim chì được kết nối với một thanh xe buýt hàng đầu, hoặc bằng tay hoặc sử dụng một máy đúc áp lực. Các gai được chèn vào túi hình ống và không gian giữa các gai và túi PT (còn gọi là người giữ ôxít) được làm đầy với hoặc oxit khô hoặc dán thixotropic ẩm ướt. Các gai được giữ ở vị trí trung tâm của các ngôi sao giống như nhô ra cung cấp trong các gai. Các túi đựng PT được làm từ sợi polyester dệt hoặc nỉ. Các tấm hình ống để chuẩn bị sau đó ngâm, chữa khỏi/sấy khô và một trong hai bể hình thành hoặc jar-hình thành với mật độ điện giải thích hợp.

Các oxit đầy có thể có bất kỳ thành phần nào: chỉ có oxit xám, oxit xám và chì đỏ (còn gọi là “minium”) trong tỷ lệ khác nhau.

Lợi ích của việc có chì màu đỏ trong hỗn hợp tích cực là thời gian hình thành giảm tương ứng với tỷ lệ phần trăm chì màu đỏ nó chứa. Điều này là do chì đỏ đã chứa khoảng một điôxít dẫn thứ ba, phần còn lại là chì monoxide. Đó là, chì đỏ Pb3O4 = 2PbO + PbO2.

Thay phiên, các tấm ống chứa đầy có thể được lắp ráp trực tiếp, sau khi loại bỏ các hạt oxit lỏng tôn trọng các ống bên ngoài, vào các tế bào và pin và jar-hình thành.

Các tấm tiêu cực được thực hiện như bình thường bằng cách làm theo thực hành sản xuất tấm phẳng. Các khác là như nhau, nhưng, số tiền của “Blanc fixe” là hơn so với một dán ô tô. Các tấm hình ống được chữa khỏi trong lò nướng trong khoảng 2 đến 3 ngày, sau khi được truyền qua một đường hầm sấy nóng bằng điện hoặc khí để loại bỏ độ ẩm bề mặt, để các tấm không dính với nhau trong quá trình xử lý tiếp theo.

Sự khác biệt trong ban đầu làm đầy lực hấp dẫn cụ thể của axit cho muối ngâm và unngâm phát sinh từ thực tế là các cựu chứa axit nhiều hơn và do đó, một trọng lực cụ thể thấp hơn được chọn cho pin tấm ống ngâm, thường là khoảng 20 điểm thấp hơn. Trọng lượng hoàn thiện cụ thể của chất điện ly là 1,240 ± 0,010 ở 27 ° c.
Cao hơn tỷ trọng riêng của chất điện phân, sẽ càng có khả năng có thể đạt được fro0m các pin, nhưng cuộc sống sẽ bị ảnh hưởng bất lợi.
Hoặc, các tấm hình ống có thể được tạo thành bể, sấy khô và lắp ráp và sạc như bình thường.

5. các loại khác nhau của tấm hình ống

Quy trình sản xuất tấm ống
Hình 3. Biểu đồ dòng chảy mô tả các hoạt động của đơn vị
Tấm ống hình dạng khác nhau
Hình 4. ống cũng có thể là hình bầu dục hoặc phẳng hoặc hình vuông hoặc hình chữ nhật loại

Hầu hết các nhà sản xuất pin sử dụng ống hình trụ để làm tấm hình ống và pin. Ngay cả trong đường kính của ống và do đó, các gai có thể thay đổi từ khoảng 8 mm đến 4,5 mm.

Tuy nhiên, các ống cũng có thể được hình bầu dục hoặc phẳng hoặc hình chữ nhật hoặc loại. Cấu trúc cơ bản cũng giống như các tấm ống hình trụ tiền thân (như được hiển thị ở trên).

7. ưu điểm của cách sử dụng tấm hình ống

Tấm hình ống được rất nhiều lưu ý cho cuộc sống lâu dài của họ vì sự vắng mặt của shedding vật liệu hoạt động. Các vật liệu hoạt động được tổ chức bởi các túi hình ống và do đó một mật độ đóng gói thấp hơn có thể được sử dụng để tối đa hóa hệ số sử dụng. Độ xốp cao hơn do đó kết quả cũng có thể giúp sử dụng vật liệu hoạt động nhiều hơn trong quá trình sản xuất năng lượng. Các dày hơn cột sống, càng sẽ là chu kỳ cuộc sống có thể thu được từ các tấm hình ống như vậy.

Số chu kỳ sống là bất cứ nơi nào giữa 1000 đến 2000 chu kỳ tùy thuộc vào độ dày của các tấm. Các dày hơn các tấm ống, càng sẽ là số lượng các chu kỳ mà họ cung cấp. Người ta nói rằng các tấm hình ống có thể cung cấp hai lần số chu kỳ cuộc sống khi so sánh với một tấm phẳng có cùng độ dày.

8. làm thế nào tuổi thọ pin được cải thiện bằng cách sử dụng tấm hình ống?

Như đã thảo luận ở trên, cuộc sống của một pin tấm hình ống cao hơn so với pin tấm phẳng. Các câu sau đây mô tả lý do tuổi thọ dài hơn của pin tấm ống. Quan trọng nhất, vật liệu hoạt động được giữ cứng nhắc bởi các ống chủ oxit, do đó ngăn ngừa sự đổ của vật liệu, đó là lý do chính cho sự thất bại của pin. Ngoài ra, trong quá trình thời gian, các gai có được một nắp bảo vệ của chì điôxít giúp làm giảm tỷ lệ ăn mòn của gai. Ăn mòn là đơn giản, việc chuyển đổi của cột sống hợp kim chì thành điôxít chì.

Nhiệt động lực chì và các hợp kim chì không ổn định dưới một tiềm năng cao anốt của hơn 1,7 đến 2,0 volt và dưới bầu không khí ăn mòn của axít sulphuric có xu hướng được ăn mòn và chuyển đổi thành PbO2.

Bất cứ khi nào các tế bào được tính phí tại điện áp xa loại bỏ từ điện thế mạch hở (OCV) ở phía cao hơn, oxy được phát triển như là kết quả của phân ly phân của nước và oxy được phát triển trên bề mặt của các tấm hình ống tích cực và đã khuếch tán đến cột sống để ăn mòn nó. Vì có một lớp dày của vật liệu hoạt động tích cực (PAM) xung quanh các gai, oxy đã đi du lịch từ bề mặt bằng một khoảng cách dài và do đó tỷ lệ ăn mòn có xu hướng giảm. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của các tế bào tấm hình ống.

9. những ứng dụng pin nào lý tưởng nên sử dụng tấm pin ống?

Các tấm hình ống được sử dụng chủ yếu cho các loại pin có công suất cao-chu kỳ sống như trong các phương tiện giao thông công nghiệp (xe nâng, xe điện, v.v…). Nó cũng được sử dụng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng như pin năng lượng lưu trữ hệ thống (BESS), nơi mà công suất của các tế bào có thể cao như 11000 ah và 200 đến 500 kWh và lên đến 20 MWh.

Các ứng dụng tiêu biểu cho BESS là dành cho cạo râu, kiểm soát tần số, dự trữ Spinning, San phẳng tải, điện khẩn cấp, vv

Ngày nay, mỗi và mỗi hộ gia đình ở một số quốc gia có ít nhất một pin tấm hình ống cho các ứng dụng Inverter-UPS. Không phải đề cập đến một số cơ sở thương mại, ví dụ, các trung tâm duyệt web, nơi mà một nguồn cung cấp năng lượng liên tục là cần thiết.

Gần đây, gelled ống thép tấm-chì axit quy định được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống năng lượng không tái tạo như các ứng dụng năng lượng mặt trời. Đây là loại gelled là tốt nhất phù hợp.

EVs yêu cầu 800 chu kỳ với 40 WH/kg năng lượng cụ thể có thể sử dụng tốt nhất các pin EV hình ống mỏng. Phạm vi công suất có sẵn là 200Ah đến 1000Ah ở mức 5 h.

10. các đặc điểm kỹ thuật quan trọng của pin tấm hình ống

Các tính năng kỹ thuật quan trọng nhất của pin tấm hình ống là khả năng giữ lại các vật liệu hoạt động trong suốt tuổi thọ của nó mà không có quá trình shedding xảy ra trong khóa học bình thường và do đó đặt nền tảng cho cuộc sống lâu dài.

Pin sử dụng các tấm như vậy có tuổi thọ lâu dài 15-20 năm trong các hồ sơ cố định dưới các điều kiện phí phao, chẳng hạn như trao đổi điện thoại, lưu trữ năng lượng. Đối với các hoạt động cyclic (chẳng hạn như pin kéo), pin có thể cung cấp bất cứ nơi nào từ 800 đến 1500 chu kỳ tùy thuộc vào mỗi chu kỳ năng lượng đầu ra. Các thấp hơn cho mỗi chu kỳ năng lượng đầu ra, cao hơn sẽ là đời.

Các tấm hình ống là tốt nhất phù hợp cho các ứng dụng năng lượng mặt trời trong Van điện ly được quy định phiên bản không có vấn đề phân tầng trong chất điện ly. Vì nó đòi hỏi không có định kỳ đứng đầu với nước được phê duyệt và vì không có khí obnoxious phát ra từ các tế bào này, họ là eminently phù hợp cho các ứng dụng năng lượng mặt trời.

11. kết luận

Trong số các nguồn điện hóa học được sử dụng hiện nay, pin chì-acid tổng hợp tất cả các hệ thống khác xem xét riêng lẻ. Trong pin chì-acid, hiện tại phổ biến pin ô tô dẫn dắt đội bóng. Tiếp đến là tấm ống pin công nghiệp. Các pin ô tô có năng lực trong khoảng 33 ah đến 180 ah, tất cả trong container monoblocs, nhưng các loại khác có công suất 45 ah đến hàng ngàn ah.

Pin tấm hình ống dung tích nhỏ (lên đến 200 ah) được lắp ráp trong monoblocs và các tế bào 2V dung lượng lớn trong các thùng chứa đơn và kết nối trong hàng loạt và sắp xếp song hành. Pin tấm hình ống công suất lớn được sử dụng như các nguồn điện tĩnh trong trao đổi điện thoại, cơ sở lưu trữ năng lượng vv. Pin kéo có một số ứng dụng như xe tải xử lý vật liệu, xe tải nâng hàng, Golf Cart, vv

Scroll to Top