Diversi tipi di carbonio trovano vari usi in molti tipi di fonti di energia elettrochimica. In questo articolo, ci concentriamo sulle implementazioni delle sue forme elementari nelle batterie al piombo attualmente utilizzate, nonché sui potenziali miglioramenti futuri alla loro costruzione che il carbonio può apportare. Le proprietà uniche del carbonio e una varietà dei suoi allotropi gli consentono di trovare un impiego in diverse parti della batteria al piombo, in particolare nella sua massa attiva negativa o positiva, una parte dell'elettrodo o dei collettori di corrente.

Gli additivi alla massa attiva negativa (NAM), i cosiddetti espansori, furono introdotti dopo la seconda guerra mondiale. I loro tre componenti principali erano lignosolfonati, solfato di bario e carbone attivo. Sono stati utilizzati per prevenire la formazione di uno strato di solfato di piombo passivo (II), aumentare la frazione della massa attiva coinvolta nelle reazioni elettrochimiche e migliorare la conduttività della corrente quando la piastra è scarica ed è composta principalmente dal solfato isolante. Al giorno d'oggi, molti tipi di carbonio sono impiegati in questo ruolo, ad esempio carbone attivo, grafite, nero di acetilene o nerofumo.

Gli effetti dell'additivo al carbonio sono positivi. Migliora notevolmente la durata del ciclo delle batterie e l'accettazione della carica durante un'operazione. Il notevole aumento della durata e il numero di cicli di scarica/carica della batteria consentono alla batteria al piombo di diventare competitiva rispetto ad altri tipi più costosi di fonti di alimentazione elettrochimiche, ad esempio le celle Ni-Cd. Le figure seguenti mostrano come l'aggiunta di carbonio sulla griglia possa impedire la formazione dello strato di solfato (solfatazione).

Senza carbonio	Con carbonio

Al giorno d'oggi, il carbonio trova impiego nelle batterie al piombo principalmente come additivo alla massa attiva negativa per migliorarne le proprietà elettrochimiche. Questo additivo funziona principalmente nei tre modi seguenti: aumentando la porzione della massa attiva in cui possono procedere le reazioni elettrochimiche del piombo, immagazzinando l'energia nel doppio strato elettrico come condensatore e limitando fisicamente la crescita del piombo grande e difficile da ridurre cristalli di solfato. L'uso del carbonio offre una reale possibilità di implementazione della batteria al piombo nei veicoli ibridi, poiché migliora la durata del ciclo e riduce la solfatazione negativa della piastra che si verifica durante il funzionamento in tali veicoli. Gli additivi al carbonio più efficaci hanno un'ampia superficie specifica, una buona conduttività e un'elevata affinità con il piombo. In anni recenti, sono iniziate le indagini su nanostrutture di carbonio o materiali compositi per questo ruolo. Il carbonio ha anche il potenziale per essere la prossima svolta nella tecnologia delle batterie al piombo nel prossimo futuro. Il suo utilizzo nei collettori di corrente può portare a un miglioramento del punto più debole delle batterie al piombo, ovvero la loro bassa energia specifica. I collettori in carbonio reticolato garantiscono un peso inferiore, un migliore utilizzo della massa attiva e un supporto meccanico. Il miglioramento dei parametri delle batterie al piombo può consentire loro di competere meglio con i nuovi tipi di batterie, come gli ioni di litio, in diversi settori (ad esempio, nell'accumulo di energia, nei veicoli ibridi). Il carbonio può essere utilizzato anche nella costruzione della batteria come elettrodo del condensatore consentendo loro di ottenere una densità di potenza maggiore. La diffusione dei menzionati miglioramenti a base di carbonio nella costruzione delle batterie al piombo-acido può portare a molti altri anni di utilizzo economicamente fattibile di questo tipo di batterie. Nonostante la loro lunga storia, le batterie al piombo non sembrano perdere la loro posizione attuale e possono persino raggiungere nuove implementazioni in futuro.

EverExceed utilizza il nano-carbonio nelle batterie VRLA della gamma modulare. Ecco perché queste batterie sono una delle soluzioni VRLA più popolari sul mercato in questo momento grazie alle loro prestazioni pesanti e alla lunga durata.

*questo articolo proviene da Internet, non rappresenta le visualizzazioni di questo sito, in caso di violazione, si prega di contattare per eliminare.

EverEx ceed ha una vasta esperienza quando si tratta di soluzioni di batterie e stiamo soddisfacendo i punti deboli dei nostri partner e clienti con le soluzioni di batterie più efficienti e precise allo stato dell'arte in modo coerente. In caso di requisiti o di qualsiasi tipo di domanda in merito alle soluzioni della batteria, sentiti libero di comunicare in qualsiasi momento con il nostro team dedicato all'indirizzo marketing@everexceed.com.