رصد صنعت | درختان قدیمی و گل های جدید - مقدمه ای بر فناوری باتری های سرب-کربن و تجزیه و تحلیل کاربردهای ذخیره انرژی
January 11, 2023
درخت قدیمی: باتری های کربن سرب
باتری سرب اسیدی یک کهنه کار در صنعت باتری است.در سال 1859 توسط فرانسوی G.plante اختراع شد و بیش از 150 سال سابقه دارد.نه تنها اصل کار باتری های سرب اسیدی در این سال ها به سختی تغییر کرده است و می توان گفت در صنعت باتری سازی کهنه کار است.ماده فعال مثبت باتری های اسید سرب معمولی اکسید سرب (PbO2) و ماده فعال منفی سرب (Pb) است که به شبکه متصل هستند.باتری های سرب اسیدی از اسید سولفوریک آبی به عنوان الکترولیت استفاده می کنند و ساختار ساده و استفاده آسانی دارند.
مکانیسم واکنش شارژ و تخلیه به شرح زیر است:
مکانیسم واکنش شارژ و تخلیه به شرح زیر است:
باتری‌های سرب اسید یکی از رایج‌ترین باتری‌های مورد استفاده در صد سال گذشته بوده‌اند، عمدتاً به دلیل چندین مزیت برجسته:
1. هزینه کم: فقط 0.6 ~ 0.7 rmb/Wh.
2. فرآیند آماده سازی ساده است: تجهیزات آماده سازی و سرمایه گذاری کارخانه بزرگ نیستند، که بسیار کوچکتر از باتری های لیتیومی هستند.
3. نسبتاً ایمن: امکان انفجار و احتراق بسیار کم است.
4. سازگاری محیطی قوی: دارای محدوده کاری گسترده است و تغییر عملکرد با دما به اندازه باتری های لیتیوم یون شدید نیست و الزامات سیستم های کنترل دما کمتر است.
5. بازیافت و استفاده مجدد آسان: بازیافت مواد فعال از ضایعات باتری های سرب-اسید نسبتاً آسان است.
6. فناوری بالغ، پایدار و قابل اعتماد: فناوری با سابقه بیش از 100 سال تجربه غنی در استفاده دارد و ارزش تکیه بر آن را دارد.
1. مشکل طول عمر: به طور سنتی، تنها چند صد عمر وجود دارد.
2. مشکل کار با توان بالا: در شرایط کاری با سرعت بالای 0.5 درجه سانتیگراد، "پدیده سولفاته شدن" رخ می دهد و تضعیف سرعت می گیرد، که همچنین علت اصلی عمر ضعیف باتری های سرب اسیدی است.
3. چگالی انرژی زیاد نیست: فقط 20 ~ 40 وات ساعت / کیلوگرم، بنابراین بیشتر موارد با چگالی انرژی بالا باتری های لیتیومی را انتخاب می کنند، که این نیز دلیل مهمی برای افزایش قوی باتری های لیتیومی در سال های اخیر است.
4. بازیافت و استفاده مجدد: اگرچه بازیافت باتری های سرب اسیدی کار سختی نیست، اما بی نظمی های زیادی در بازیافت باتری های سرب اسیدی به دلیل مکانیسم بازیافت نامناسب و آگاهی پایین مردم از حفاظت از محیط زیست وجود دارد که باعث می شود. اتلاف منابع و آلودگی محیط زیست
با پیشرفت جامعه، نیاز به ذخیره انرژی باتری در مناسبت های مختلف اجتماعی به طور مداوم در حال افزایش است.در چند دهه گذشته، بسیاری از فناوری‌های باتری پیشرفت زیادی کرده‌اند و توسعه باتری‌های سرب اسیدی نیز با فرصت‌ها و چالش‌های زیادی مواجه شده است.در این زمینه، با تلاش دانشمندان و مهندسان، کربن به ماده فعال الکترود منفی باتری‌های سرب اسیدی اضافه می‌شود و باتری‌های سرب کربنی – نسخه ارتقا یافته این باتری سرب – اسیدی – متولد می‌شوند.
گل های جدید: باتری های کربن سرب
بزرگترین مشکل باتری های سرب اسیدی سنتی، اثر سولفاته شدن الکترود منفی پس از سرویس طولانی مدت در جریان های بالا است که باعث خرابی مواد و افت ناگهانی ظرفیت می شود.در عین حال، همه خبرهای مهم زیادی در مورد پیشرفت باتری مانند شارژ 7 ثانیه ای دیده اند.در واقع، این اخبار همه در مورد ابرخازن ها هستند، که ذاتا سرعت شارژ سریع هستند، نه باتری.درک اینکه برد کوتاه باتری های سرب اسیدی (شارژ و دشارژ سریع) دقیقاً موقعیتی است که مکانیسم خازن در مقابله با آن بهتر است دشوار نیست.بنابراین، کسی فکر کرد که افزودن کربن فعال به الکترود منفی باتری سرب اسید می تواند مزایای خازن و باتری را با هم ترکیب کند.
در واقع می توان از ابرخازن به صورت موازی با باتری سرب اسیدی استفاده کرد (این کاربرد را می توان «موازی خارجی» نامید، یعنی باتری و خازن به صورت مکانیکی به صورت موازی به عنوان دو جزء مستقل یکپارچه شده اند).برای باتری‌های سرب-کربن، وضعیت در این زمان به «باتری سرب-اسید با ترکیب ابرخازن کربن» تبدیل می‌شود، که عبارت است از ادغام مزایای قدرت ویژه بالا و عمر طولانی خازن‌های الکتریکی دولایه در باتری‌های سرب اسید، قدرت و انرژی ویژه بهبود می یابد و عمر باتری طولانی می شود، بنابراین در برخی جاها به آن "اولترا باتری" نیز می گویند.
ماده فعال الکترود منفی باتری‌های سرب اسید معمولی سرب (Pb) است، در حالی که در باتری‌های سرب کربن، الکترود منفی از سرب خالص به ماده کربنی (C) با ویژگی‌های خازنی دو لایه الکتریکی + سرب اسفنجی مشخصه باتری تغییر می‌کند. Pb) ترکیب مخلوط الکترود منفی کامپوزیت دو منظوره، یعنی الکترود منفی سرب-کربن (سرب-کربن)، سپس با الکترود مثبت PbO2 مطابقت داده می شود تا یک باتری سرب-کربن تشکیل شود.به طور کلی، تغییرات باتری های سرب-کربن عمدتاً روی الکترود منفی ظاهر می شود و تغییرات در محلول الکترود و الکترود مثبت زیاد نیست.می توان گفت که باتری های سرب کربنی می توان گفت گل های جدیدی هستند که روی درخت قدیمی باتری های سرب اسیدی شکوفا می شوند و در سال های اخیر نتایج کاربردی بسیار خوبی حاصل شده است.در این راستا طبیعتاً کربن اضافه شده قابل اعتبار است.
در حال حاضر، بسیاری از شرکت های باتری در داخل و خارج از کشور در حال تولید باتری های سرب کربن هستند.شرکت های نماینده عبارتند از Furukawa ژاپن، Ecoult، East Penn، و Axion، و داخلی Sacred Sun، Shuangdeng، Nandu، و C&D.
تجزیه و تحلیل اصل کار باتری سرب کربن
یکی از مشکلات اصلی در باتری‌های اسید سرب سنتی سولفاته شدن الکترود منفی است، یعنی در حالت تخلیه با سرعت بالا، سرب اسفنجی روی الکترود منفی به سرعت با HSO4 واکنش می‌دهد و PbSO4 را تشکیل می‌دهد.در این زمان، زیرا جفت واکنش دهنده های HSO4- و Pb، عدم تطابق عرضه PbSO4 باعث می شود سرعت هسته زایی PbSO4 بسیار سریع باشد، که باعث می شود PbSO4 تولید شده (که ماهیت عایق دارد) روی سطح منفی "خمیر" شود. الکترود، یا تولید ذرات بسیار بزرگ.به طور یکنواخت در داخل صفحه منفی تولید می شود، یا فقط PbSO4 مخملی ظریف، یکنواخت و با کاهش آسان روی سطح تولید می شود.
لایه تجمعی PbSO4 یا ذرات بزرگ PbSO4 تشکیل شده بر روی سطح، سطح موثر و مواد مورد نیاز برای انتقال الکترون و واکنش را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و واکنش‌های بعدی را دشوارتر می‌کند، در نتیجه داخل صفحه منفی را به یک منطقه "مرده" تبدیل می‌کند.هنگام شارژ، از آنجایی که لایه PbSO4 سطحی مانع از واکنش بدن باتری سرب اسیدی می شود، پتانسیل الکترود منفی در این زمان باید آب باتری را به هیدروژن الکترولیز کند و در نتیجه الکترولیت تخلیه شود که این امر بیشتر می شود. منجر به بدتر شدن عملکرد باتری می شود.
ماده فعال الکترود منفی باتری‌های سرب اسید معمولی سرب (Pb) است، در حالی که در باتری‌های سرب کربن، الکترود منفی از سرب خالص به ماده کربنی (C) با ویژگی‌های خازنی دو لایه الکتریکی + سرب اسفنجی مشخصه باتری تغییر می‌کند. Pb) ترکیب مخلوط الکترود منفی کامپوزیت دو منظوره، یعنی الکترود منفی سرب-کربن (سرب-کربن)، سپس با الکترود مثبت PbO2 مطابقت داده می شود تا یک باتری سرب-کربن تشکیل شود.به طور کلی، تغییرات باتری های سرب-کربن عمدتاً روی الکترود منفی ظاهر می شود و تغییرات در محلول الکترود و الکترود مثبت زیاد نیست.می توان گفت که باتری های سرب کربنی می توان گفت گل های جدیدی هستند که روی درخت قدیمی باتری های سرب اسیدی شکوفا می شوند و در سال های اخیر نتایج کاربردی بسیار خوبی حاصل شده است.در این راستا طبیعتاً کربن اضافه شده قابل اعتبار است.
در حال حاضر، بسیاری از شرکت های باتری در داخل و خارج از کشور در حال تولید باتری های سرب کربن هستند.شرکت های نماینده عبارتند از Furukawa ژاپن، Ecoult، East Penn، و Axion، و داخلی Sacred Sun، Shuangdeng، Nandu، و C&D.
تجزیه و تحلیل اصل کار باتری سرب کربن
یکی از مشکلات اصلی در باتری‌های اسید سرب سنتی سولفاته شدن الکترود منفی است، یعنی در حالت تخلیه با سرعت بالا، سرب اسفنجی روی الکترود منفی به سرعت با HSO4 واکنش می‌دهد و PbSO4 را تشکیل می‌دهد.در این زمان، زیرا جفت واکنش دهنده های HSO4- و Pb، عدم تطابق عرضه PbSO4 باعث می شود سرعت هسته زایی PbSO4 بسیار سریع باشد، که باعث می شود PbSO4 تولید شده (که ماهیت عایق دارد) روی سطح منفی "خمیر" شود. الکترود، یا تولید ذرات بسیار بزرگ.به طور یکنواخت در داخل صفحه منفی تولید می شود، یا فقط PbSO4 مخملی ظریف، یکنواخت و با کاهش آسان روی سطح تولید می شود.
لایه تجمعی PbSO4 یا ذرات بزرگ PbSO4 تشکیل شده بر روی سطح، سطح موثر و مواد مورد نیاز برای انتقال الکترون و واکنش را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و واکنش‌های بعدی را دشوارتر می‌کند، در نتیجه داخل صفحه منفی را به یک منطقه "مرده" تبدیل می‌کند.هنگام شارژ، از آنجایی که لایه PbSO4 سطحی مانع از واکنش بدن باتری سرب اسیدی می شود، پتانسیل الکترود منفی در این زمان باید آب باتری را به هیدروژن الکترولیز کند و در نتیجه الکترولیت تخلیه شود که این امر بیشتر می شود. منجر به بدتر شدن عملکرد باتری می شود.
برای حل این مشکل می‌توانیم ذرات کربن را در الکترود منفی سرب اضافه کنیم که ساختار شبکه‌ای رسانا را مانند شکل بالا تشکیل می‌دهد.مزایای اصلی این ساختار شبکه به شرح زیر است:
1. ارائه مراکز واکنش: مراکز واکنشی جدید بر روی سطح این ذرات کربن تشکیل می شود.
2. تشکیل یک شبکه رسانا برای کاهش قطبش.
3. تشکیل یک شبکه انتقال جرم ریزتر و یکنواخت برای ارتقای پیشرفت یکنواخت واکنش های الکتروشیمیایی در سطح و داخل الکترود، در نتیجه کاهش اثر بارش متمرکز PbSO4 روی سطح.
4. به عنوان یک ماده ناهمگن، مانع از رشد ذرات PbSO4 می شود و آنها را به طور مساوی توزیع می کند.
5. از طریق اثر خازنی کربن، ظرفیت و ویژگی های قدرت باتری بهبود می یابد.
1. ارائه مراکز واکنش: مراکز واکنشی جدید بر روی سطح این ذرات کربن تشکیل می شود.
2. تشکیل یک شبکه رسانا برای کاهش قطبش.
3. تشکیل یک شبکه انتقال جرم ریزتر و یکنواخت برای ارتقای پیشرفت یکنواخت واکنش های الکتروشیمیایی در سطح و داخل الکترود، در نتیجه کاهش اثر بارش متمرکز PbSO4 روی سطح.
4. به عنوان یک ماده ناهمگن، مانع از رشد ذرات PbSO4 می شود و آنها را به طور مساوی توزیع می کند.
5. از طریق اثر خازنی کربن، ظرفیت و ویژگی های قدرت باتری بهبود می یابد.
بر اساس مزایای فوق، افزودن کربن به باتری سرب-کربن می تواند به طور موثر روند سولفاته شدن الکترود منفی را سرکوب کند، به طوری که عمر باتری به طور قابل توجهی بهبود می یابد.نه تنها این، فرآیند تولید باتری های سرب-کربن تفاوت اساسی با باتری های سرب-اسید سنتی ندارد.نیازی به تغییر فرآیند بالغ نیست و تولید آسان است برای دستیابی به تولید در مقیاس بزرگ، به ویژه برای نیازهای عمر طولانی و کم هزینه باتری های ذخیره انرژی.
برای باتری‌های سرب کربن، انواع مختلفی از کربن اضافه شده است: کربن سیاه، کربن فعال، گرافن، گرافیت، فیبر کربن و نانولوله‌های کربنی.و مزایای اصلی آنها / عملکردهای اصلی که می توان برای باتری های سرب کربن ارائه کرد عبارتند از: 1) رسانایی و هدایت گرما.2) ساختار منافذ شبکه، که سطح ویژه مورد نیاز برای واکنش و ظرفیت خازنی دو لایه الکتریکی را فراهم می کند.می توان گفت که توسعه باتری های سرب-کربن به خانواده مواد کربنی مرحله ای برای نشان دادن استعدادهای خود داده است، اما نحوه یافتن تعادل بین بهبود عملکرد و کنترل هزینه ممکن است مشکلی باشد که نیاز به توجه در کاربرد کربن پیشرفته دارد. مواد موجود در باتری های سرب کربنیعلاوه بر این، افزودن مواد کربنی نیز باید کنترل شود.اضافه شدن بیش از حد مواد کربنی منجر به یک سری مشکلات مانند ریختن مواد فعال روی صفحه می شود.
ویژگی های کار و عملکرد
الکترود منفی باتری سرب کربن شبکه نسبتاً یکنواخت و ظریفی از ذرات فلز سرب کربن را تشکیل می دهد.این ساختار برای کوتاه کردن فاصله انتشار و بهبود یکنواختی واکنش مساعد است و خود کربن دارای ویژگی های رسانایی و ظرفیت خازنی خوبی است.در مقایسه با باتری‌های اسید سرب سنتی، توانایی راه‌اندازی در دمای پایین، توانایی پذیرش شارژ و عملکرد شارژ-تخلیه با جریان بالا دارد.
هنگام کار با جریان بالا: ماده کربن خازن به عنوان یک "بافر" عمل می کند.هنگامی که باتری سرب-کربن تحت شارژ و تخلیه مکرر جریان بالا و لحظه ای کار می کند، ماده کربنی با ویژگی های خازنی عمدتا جریان را آزاد یا دریافت می کند.مانند باتری های اسیدی، "سولفاته الکترود منفی" به شدت تحت جریان بالا اتفاق می افتد که به طور موثر عمر باتری را طولانی می کند.
هنگام کار با جریان کم: الکترود منفی سرب اسفنجی عمدتاً برای تأمین مداوم انرژی استفاده می شود و انرژی ذخیره شده در کربن به عنوان انرژی خازنی در اثر ضربه جریان زیاد نیز با سرب نزدیک واکنش نشان می دهد و واکنش به تدریج یکنواخت می شود.
چگالی انرژی و توان را می توان به 40~60Wh/kg، حدود 300~400W/kg افزایش داد، عملکرد در حال حاضر به ظرفیت برخی از باتری های لیتیومی نزدیک است و مهمتر از آن، هزینه آن هنوز 0.6~0.8rmb/Wh، کم است. در مقایسه با باتری‌های دیگر مانند باتری‌های لیتیومی، در مواقعی که کنترل هزینه سخت است، بیشترین مزیت را دارد.
عمر طولانی، چرخه طولانی در شرایط شارژ و دشارژ کم عمق (مانند 4500 بار (70% DOD))
موقعیت یابی بازار و تحلیل فنی: کربن سرب در مقابل باتری های لیتیومی در مقابل سایرین؟
در سال‌های اخیر، توسعه باتری‌های لیتیوم یونی بسیار سریع بوده است و به بسیاری از مردم این تصور را می‌دهد که «باطری‌های سرب اسید اگر عقب مانده باشند باید حذف شوند».با این حال، در واقع، با معرفی و بهبود فناوری باتری سرب-کربن، رقابت اصلی آن: هزینه کم (0.6 ~ 0.8 rmb/Wh) و عمر خوب آن را به طور گسترده در ذخیره سازی انرژی ثابت، وسایل نقلیه الکتریکی کم سرعت، الکتریکی استفاده می کند. دوچرخه و سایر زمینه ها دستاوردهای بزرگی داشته اند و به یک مخالف قوی باتری لیتیومی و سایر فناوری ها تبدیل شده اند.
1. از نظر ذخیره انرژی ثابت، زمینه های ذخیره انرژی مانند ذخیره انرژی نیروگاه فتوولتائیک، ذخیره انرژی بادی و تنظیم پیک شبکه اغلب به باتری ها نیاز دارند که دارای ویژگی های چگالی توان بالا، عمر چرخه طولانی و قیمت پایین باشند.باتری‌های سرب کربنی مزیت رقابتی بیشتری در موقعیت‌هایی با فضای کافی و هزینه‌های بالا دارند و به طور نسبی، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه نسبتاً پایین است.باتری های لیتیومی برای مواقعی که نیاز به فضا دارند و به دلیل چگالی انرژی بالا و هزینه بالایشان به هزینه کمتری حساس هستند، بیشتر مناسب هستند و در موارد ذخیره انرژی توزیع شده توسعه بیشتری خواهند یافت.در مقایسه با سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند خازن‌ها (چگالی ذخیره‌سازی انرژی بسیار کم، که فقط می‌توان از آن برای بافر انرژی استفاده کرد) و باتری‌های جریان (بلوغ فناوری متوسط، حجم قابل‌توجه بیشتر)، فناوری سرب-کربن هنوز رقابت خوبی در این مرحله دارد. .
2. از نظر ذخیره انرژی حمل و نقل، مزیت های رقابتی اصلی باتری های سرب کربنی هزینه کم، عملکرد پایدار و ایمنی خوب است.الف. هزینه کم باعث می شود در بازار ارزان قیمت مانند خودروهای برقی کم سرعت دارای مزیت باشد.اگرچه این کشور ایده ترویج باتری های لیتیومی را دارد، اما در نهایت، قوانین بازار باید رعایت شود.ب. عملکرد پایدار باتری‌های سرب-کربن را قادر می‌سازد تا در شرایط شدید مانند دماهای بالا و پایین، حفاظت قابل اعتمادی را ارائه دهند.به عنوان مثال، منبع تغذیه استارت-استاپ یک خودرو باید بتواند جریان زیادی را در -20 درجه سانتیگراد تولید کند، در حالی که عملکرد باتری های لیتیومی در دمای پایین همیشه یک امر جهانی بوده است.مشکل طولانی مدتج. ایمنی خوب: ایمنی ابزارهای حمل و نقل را نمی توان بیش از حد مورد تاکید قرار داد.باتری‌های لیتیومی از این نظر دارای کاستی‌هایی هستند و باتری‌های سرب-اسید-سرب-کربن دارای مزایای ذاتی در این زمینه هستند.
بنابراین، نویسنده بر این باور است که باتری‌های سرب-کربن در سال‌های اخیر موقعیت غالب خود را در برخی زمینه‌های تقسیم‌بندی شده حفظ خواهند کرد.اگرچه فناوری هایی مانند باتری های لیتیومی به سرعت در حال رشد هستند، اما هر کدام از این فناوری های باتری مزایا و معایب خاص خود را دارند و هیچ فناوری ذخیره انرژی در مقیاس ها و سناریوهای مختلف قابل استفاده نیست.با توجه به نیازهای حوزه، انتخاب کاربرد فناوری ذخیره انرژی مناسب، راه شاهانه است.
پایان نامه:
باتری سرب اسید یک فناوری قدیمی و کاربردی باتری است.نسل جدید باتری سرب کربنی تولید شده با معرفی بهینه سازی کربن خازن، به تقویت کننده مهمی برای این فناوری شگفت انگیز باتری تبدیل شده است تا افسانه خود را در عصر جدید ادامه دهد.هزینه، پایداری عملکرد و ایمنی مزیت های اصلی این نوع باتری است، بنابراین در سال های اخیر همچنان رقابت خوبی در زمینه ذخیره انرژی ثابت و خودروهای برقی ارزان قیمت خواهد داشت.البته، فناوری‌های مختلف دائماً در حال بهبود هستند، و ما مشتاقانه منتظر هستیم که فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی بیشتر، جدیدتر و بهتر به ظهور و بلوغ ادامه دهند و راحتی را به زندگی ما بیاورند.
ویژگی های کار و عملکرد
الکترود منفی باتری سرب کربن شبکه نسبتاً یکنواخت و ظریفی از ذرات فلز سرب کربن را تشکیل می دهد.این ساختار برای کوتاه کردن فاصله انتشار و بهبود یکنواختی واکنش مساعد است و خود کربن دارای ویژگی های رسانایی و ظرفیت خازنی خوبی است.در مقایسه با باتری‌های اسید سرب سنتی، توانایی راه‌اندازی در دمای پایین، توانایی پذیرش شارژ و عملکرد شارژ-تخلیه با جریان بالا دارد.
هنگام کار با جریان بالا: ماده کربن خازن به عنوان یک "بافر" عمل می کند.هنگامی که باتری سرب-کربن تحت شارژ و تخلیه مکرر جریان بالا و لحظه ای کار می کند، ماده کربنی با ویژگی های خازنی عمدتا جریان را آزاد یا دریافت می کند.مانند باتری های اسیدی، "سولفاته الکترود منفی" به شدت تحت جریان بالا اتفاق می افتد که به طور موثر عمر باتری را طولانی می کند.
هنگام کار با جریان کم: الکترود منفی سرب اسفنجی عمدتاً برای تأمین مداوم انرژی استفاده می شود و انرژی ذخیره شده در کربن به عنوان انرژی خازنی در اثر ضربه جریان زیاد نیز با سرب نزدیک واکنش نشان می دهد و واکنش به تدریج یکنواخت می شود.
چگالی انرژی و توان را می توان به 40~60Wh/kg، حدود 300~400W/kg افزایش داد، عملکرد در حال حاضر به ظرفیت برخی از باتری های لیتیومی نزدیک است و مهمتر از آن، هزینه آن هنوز 0.6~0.8rmb/Wh، کم است. در مقایسه با باتری‌های دیگر مانند باتری‌های لیتیومی، در مواقعی که کنترل هزینه سخت است، بیشترین مزیت را دارد.
عمر طولانی، چرخه طولانی در شرایط شارژ و دشارژ کم عمق (مانند 4500 بار (70% DOD))
موقعیت یابی بازار و تحلیل فنی: کربن سرب در مقابل باتری های لیتیومی در مقابل سایرین؟
در سال‌های اخیر، توسعه باتری‌های لیتیوم یونی بسیار سریع بوده است و به بسیاری از مردم این تصور را می‌دهد که «باطری‌های سرب اسید اگر عقب مانده باشند باید حذف شوند».با این حال، در واقع، با معرفی و بهبود فناوری باتری سرب-کربن، رقابت اصلی آن: هزینه کم (0.6 ~ 0.8 rmb/Wh) و عمر خوب آن را به طور گسترده در ذخیره سازی انرژی ثابت، وسایل نقلیه الکتریکی کم سرعت، الکتریکی استفاده می کند. دوچرخه و سایر زمینه ها دستاوردهای بزرگی داشته اند و به یک مخالف قوی باتری لیتیومی و سایر فناوری ها تبدیل شده اند.
1. از نظر ذخیره انرژی ثابت، زمینه های ذخیره انرژی مانند ذخیره انرژی نیروگاه فتوولتائیک، ذخیره انرژی بادی و تنظیم پیک شبکه اغلب به باتری ها نیاز دارند که دارای ویژگی های چگالی توان بالا، عمر چرخه طولانی و قیمت پایین باشند.باتری‌های سرب کربنی مزیت رقابتی بیشتری در موقعیت‌هایی با فضای کافی و هزینه‌های بالا دارند و به طور نسبی، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه نسبتاً پایین است.باتری های لیتیومی برای مواقعی که نیاز به فضا دارند و به دلیل چگالی انرژی بالا و هزینه بالایشان به هزینه کمتری حساس هستند، بیشتر مناسب هستند و در موارد ذخیره انرژی توزیع شده توسعه بیشتری خواهند یافت.در مقایسه با سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند خازن‌ها (چگالی ذخیره‌سازی انرژی بسیار کم، که فقط می‌توان از آن برای بافر انرژی استفاده کرد) و باتری‌های جریان (بلوغ فناوری متوسط، حجم قابل‌توجه بیشتر)، فناوری سرب-کربن هنوز رقابت خوبی در این مرحله دارد. .
2. از نظر ذخیره انرژی حمل و نقل، مزیت های رقابتی اصلی باتری های سرب کربنی هزینه کم، عملکرد پایدار و ایمنی خوب است.الف. هزینه کم باعث می شود در بازار ارزان قیمت مانند خودروهای برقی کم سرعت دارای مزیت باشد.اگرچه این کشور ایده ترویج باتری های لیتیومی را دارد، اما در نهایت، قوانین بازار باید رعایت شود.ب. عملکرد پایدار باتری‌های سرب-کربن را قادر می‌سازد تا در شرایط شدید مانند دماهای بالا و پایین، حفاظت قابل اعتمادی را ارائه دهند.به عنوان مثال، منبع تغذیه استارت-استاپ یک خودرو باید بتواند جریان زیادی را در -20 درجه سانتیگراد تولید کند، در حالی که عملکرد باتری های لیتیومی در دمای پایین همیشه یک امر جهانی بوده است.مشکل طولانی مدتج. ایمنی خوب: ایمنی ابزارهای حمل و نقل را نمی توان بیش از حد مورد تاکید قرار داد.باتری‌های لیتیومی از این نظر دارای کاستی‌هایی هستند و باتری‌های سرب-اسید-سرب-کربن دارای مزایای ذاتی در این زمینه هستند.
بنابراین، نویسنده بر این باور است که باتری‌های سرب-کربن در سال‌های اخیر موقعیت غالب خود را در برخی زمینه‌های تقسیم‌بندی شده حفظ خواهند کرد.اگرچه فناوری هایی مانند باتری های لیتیومی به سرعت در حال رشد هستند، اما هر کدام از این فناوری های باتری مزایا و معایب خاص خود را دارند و هیچ فناوری ذخیره انرژی در مقیاس ها و سناریوهای مختلف قابل استفاده نیست.با توجه به نیازهای حوزه، انتخاب کاربرد فناوری ذخیره انرژی مناسب، راه شاهانه است.
پایان نامه:
باتری سرب اسید یک فناوری قدیمی و کاربردی باتری است.نسل جدید باتری سرب کربنی تولید شده با معرفی بهینه سازی کربن خازن، به تقویت کننده مهمی برای این فناوری شگفت انگیز باتری تبدیل شده است تا افسانه خود را در عصر جدید ادامه دهد.هزینه، پایداری عملکرد و ایمنی مزیت های اصلی این نوع باتری است، بنابراین در سال های اخیر همچنان رقابت خوبی در زمینه ذخیره انرژی ثابت و خودروهای برقی ارزان قیمت خواهد داشت.البته، فناوری‌های مختلف دائماً در حال بهبود هستند، و ما مشتاقانه منتظر هستیم که فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی بیشتر، جدیدتر و بهتر به ظهور و بلوغ ادامه دهند و راحتی را به زندگی ما بیاورند.