Како функционира гел електролитот во гел батеријата?

Затворени оловно-киселински енергетски складишта, револуција на гел батериите. Можеби не знаете за технологијата зад затворените оловно-киселински енергетски складишта или можеби мислите дека се исто како AGM батериите; гел-целулата е прескок во оловно-киселинската технологија. Во JOZOKING (TIANJIN) TECHNOLOGY CO., LTD. нудиме висококвалитетни затворени оловно-киселински батерии без одржување за складирање на соларна енергија, комуникации, резервни системи и многу други индустријални примени. Како се разликува од другите видови оловно-киселински цели? Поради нејзината главна карактеристика — гел-електролитот. Тука следи детално проучување на принципот на гел-батеријата, нејзините својства и причините зошто луѓето по светот — во Европа, Северна Америка и Австралија — ја предпочитаат.

Хемијата на имобилизација: од течност до гел

За да научиме што значи работа на гел батерија, прво треба да разбереме што не е тоа и зошто воопшто се направи гел батерија од нашата стандардна 12 В оловно-кисела батерија. Стандардната „поплавена“ оловно-кисела ќелија користи течност како електролит, која всушност е составена од сумпорна киселина и вода. Бидејќи е течност, таа може да се излива, испари и да се раслои, при што киселината потонува на дното на ќелијата со текот на времето.

Гел батеријата го отстранува овој проблем со претворање на електролитот во полутврда состојба. По-точно, одредена количина сулфурна киселина се додава во уште пофини честички фумирана силика (силициум диоксид). Хемиски се произведува тиксотропен гел, кој во состојба на мирување не може да се помести, но менува вискозитет кога ќе се вознемири, така што јоните можат да се пренесуваат низ киселината при полнење и празнење. Во суштина, оваа технологија ви дава електролит со вискозитет како на богат желе кој го задржува киселината во долг временски период.

Оваа имобилизација на електролитот внатре во гелот е вистинскиот знак на гел батеријата и причината поради која има многу од нејзините пожелни карактеристики. Не само што овозможува инсталација без пролевање во секоја положба на батеријата, туку и структурата на гел матрицата обезбедува идеална внатрешна скелетна конструкција која олеснува многу важен внатрешен механизам — рекомбинацијата на гасови. И затоа гел батеријата се нарекува олово-кисела батерија без одржување.

Циклусот на рекомбинација на гасови: Тајната зад работата без одржување

Интересна одлика на гел батеријата е способноста да рекомбинира гасови создадени при полнењето во вода, па затоа нема потреба од дополнително додавање на електролит. Гасовите формирани при полнењето се рециклираат преку рекомбинација — одлика која класифицира гел батериите како VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid) батерии.

Ова е процесот на рекомбинација. Позитивната плоча создава кислород при полнење, особено кон крајот на циклусот. Во батеријата со течност, кислородот едноставно станува гас што би излегувал преку ќелијата и би однел малку вода со себе, што значи дека ќелијата треба да се дополни со вода. Во гел-батеријата, структурата на гелот за рекомбинација значи дека овој кислород патува низ минијатурни цепнатини предизвикани од скршување во гелот и стигнува до негативната плоча. Таму тој наоѓа површина со голема површина од губичест тип на олово и се врзува. Потоа, овој кислород се комбинира со водородот кој претходно бил дезорбиран и задржан на површината на негативната плоча за да произведе повеќе вода.

Нашиот батерија е толку ефикасна со внатрешна рекомбинација што вентилите за релевантен притисок се поставени на ниска вредност од околу 2 psi, само за испуштање на излишен притисок во случај на дефект. Во нормален режим на работа, батеријата ќе биде целосно запечатена и ќе рециклира внатрешни гасови, па нема потреба од дополнително додавање на дестилирана вода и нема да се ослободуваат кисели миризми. Аспектот „без одржување“ кај технологијата на JOZOKING батерии е основа за развојот на нашите гел батерии, што води до серијата GFM, која е одлично погодна за употреба на оддалечени локации или други тешко достапни примени.

Отлична перформанса на дубински циклус

Гел батериите станаа популарен избор за системи за обновлива енергија и резервни напојни системи поради нивната извонредна способност да поднесат повторливи длабоки разряди во текот на долготрајна работа. Специјалниот гел-електролит внатре во батеријата го одржува релативно структурната стабилност на електродните плочи, дури и кога се случи длабок разряд под редовни работни услови. Ова карактеристика ефективно минимизира отпадањето на активниот материјал од површините на плочите во текот на цикличната работа и доверливо потиснува стратификација на електролитот внатре во корпусот на батеријата. Благодарение на оваа уникатна внатрешна структура, гел батериите можат да одржат стабилна електрохемиска перформанса низ целиот нивен животен век и да избегнат многу од честите ризици од неуспех што се јавуваат кај традиционалните дизајни на батерии. Поради тоа, висококвалитетните гел батерии обезбедуваат проширено работно време со конзистентен перформанс, што ги прави идеални за секојдневни сценарија на циклирање на полнење и празнење кои широко се користат во соларни енергетски системи со и без мрежа.

Точни барања за полнење

Ова висока перформанса, сепак, има и свои недостатоци. Гел батериите се многу нетолерантни кон прекумерно полнење, па напонот мора строго да се регулира. Електролитот е потекоч, што значи дека јоните се движе помалку брзо и, како последица, гелот има поголема внатрешна отпорност од AGM. Оваа одлика значи дека тие не се полнат толку брзо и има потреба од бавно и постојано полнење.

Гел батериите не сакаат прекумерно полнење. Прекумерниот напон ќе предизвика неповратни внатрешни пукнатини и дупки во гелот, што ќе го намали вкупниот животен век и капацитетот на батеријата. Затоа, гел батериите имаат посебен профил за полнење со строги ограничувања за напон. На пример, напонот за брзо полнење е понисок (14,0–14,2 V за 12 V систем) отколку кај AGM или течни батерии. Поради нивната осетливост, препорачуваме гел батериите да се користат со соодветна поставка за полнење на гел батерии, за да се спречи скратување на нивниот животен век. Во JOZOKING, нашиот консултантски сервис за управување со батерии и дизајн на системи ќе обезбеди употреба на соодветна опрема, за да вашите батерии имаат долг траење.

Соларна и обновлива енергија – складирање

Батериите често се подложени на високи дневни стапки на полнење и празнење во хибридни и соларни апликации со отворен систем, па затоа дубоката циклусна способност на гел-батериите и нивната способност да се опорават од високо ниво на дубочина на празнење осигуруваат долготрајна поузданост. Отпорноста кон топлината што предизвикува испарување ги прави идеална опција за апликации во потопли клими, а во технологијата на батерии на JOZOKING специјално адаптирана за овој пазар, нивниот иновативен гел е дизајниран за подобрување на отпорноста кон високи температури, засилување на геловите и подобрување на мобилноста на кислородот.

Резиме: Науката за поузданост

Оваа гел батерија илустрира како интелигентните принципи на хемиското инженерство можат да надминат главните предизвици со кои се соочуваат конвенционалните технологии на оловно-киселини клетки. Имобилизирањето на течниот електролит во гел со додавање на силика и овозможувањето на внатрешна рекомбинација на гасови резултирало со повторно полнлива, безодржна, непроливна затворена оловно-киселина батерија со извонреден долг век на траење при дубок циклус. Ова претставува основата врз која се засновани иновативните безодржни гел моќности на JOZOKING за оловно-киселина батерии за секторот на обновливи извори на енергија, што вклучува наша истражувања во посилнување на гелот и електродите, обезбедувајќи доверливи, економични и сигурни решенија за секоја ваша потреба за складирање на енергија од обновливи извори и резервно напојување.