Литиевая батарея VS свинцово-кислотная батарея

Введение в литиевую батарею

Литиевые батареи - это батареи, в которых в качестве материалов отрицательных электродов используется металлический литий или литиевые сплавы, а также используются неводные растворы электролитов. В 1912 году литий-металлическая батарея была впервые предложена и исследована Гилбертом Н. Льюис. В 1970-х годах MS WhitTIngham предложил и начал изучать литий-ионные батареи. Из-за очень активных химических свойств литиевых металлов обработка, консервация и использование литиевых металлов требует очень высоких экологических требований. Поэтому литиевые батареи давно не использовались.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора:

В литий-ионных батареях обычно используются оксиды металлов из литиевых сплавов в качестве материалов положительных электродов, графит в качестве материалов для отрицательных электродов и батареи, в которых используются неводные электролиты.

Реакция на положительном полюсе зарядки: LiCoO2 = = Li (1-x) CoO2 + XLi + Xe- (электрон).

Реакция на заряженном отрицательном полюсе: 6C + XLi + Xe- = LixC6

Общая реакция аккумуляторной батареи: LiCoO2 + 6C = Li (1-x) CoO2 + LixC6

положительный электрод

Положительные материалы: есть много дополнительных положительных материалов, и основными продуктами являются в основном фосфат лития-железа. Различные положительные материальные сравнения:

Положительная реакция: литий-ионная заливка во время разряда, литий-ионная заливка во время зарядки. Зарядка: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi + + XE-Разряд: Li1-xFePO4 + xLi + XE- → LiFePO4.

отрицательный электрод

Отрицательные материалы: больше графита. Новое исследование показало, что титанат может быть лучшим материалом.

Отрицательная реакция: ион лития поглощается во время разряда, а ион лития внедряется во время зарядки.

При зарядке: xLi + + XE- + 6C → LixC6

Разряд: LixC6 → xLi + XE- + 6C

Внедрение свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотная батарея (VRLA) - это электрод, состоящий в основном из свинца и его оксидов. Электролит - аккумулятор из раствора серной кислоты. В состоянии разряда свинцово-кислотной батареи положительный электрод в основном состоит из диоксида свинца, а основной компонент отрицательного электрода - из свинца; В заряженном состоянии основными составляющими положительного и отрицательного полюсов являются сульфат свинца.

Номинальное напряжение одноэлементной свинцово-кислотной батареи составляет 2,0 В, которая может разряжаться до 1,5 В и может заряжаться до 2,4 В. В данном приложении шесть одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов часто используются последовательно для образования свинцово-кислотный аккумулятор с номиналом 12В. Есть 24В, 36В, 48В и так далее.

Основные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Защитная пломба

При нормальной работе электролит не вытекает из клеммы или корпуса аккумулятора. Нет свободной кислоты.

Специальные всасывающие перегородки удерживают кислоту внутри, а внутри аккумулятора нет свободной кислоты, поэтому аккумулятор можно разместить в любом положении.

Система разгрузки

После того, как внутреннее давление батареи превысит нормальный уровень, батарея VRLA выпустит излишки газа и автоматически закроет ее, чтобы гарантировать отсутствие избыточного газа в батарее.

Легко поддерживать

Поскольку система газового соединения преобразует полученный газ в воду, вода не требуется во время использования батареи VRLA.

Долгий срок службы

Батарея VRLA с пластиной из свинцово-кальциевого сплава со структурой коррозионной стойкости может использоваться от 10 до 15 лет.

Стабильное качество, высокая надежность

Благодаря передовым технологиям производства и строгой системе контроля качества аккумуляторы VRLA отличаются стабильным качеством и надежной работой. 100% напряжение, емкость и герметичность на линии.

Сертификация безопасности

Все батареи VRLA проходят сертификацию безопасности UL.

Применение свинцово-кислотных аккумуляторов

Резервное питание.

:: Телекоммуникации

:: Солнечные системы

:: Электронные коммутационные системы

:: Коммуникационное оборудование: базовые станции, PBX, CATV, WLL, ONU, STB, беспроводные телефоны и т. Д.

:: Резервный источник питания: ИБП, ECR, компьютерная система резервного копирования, последовательность, ETC и т. Д.

:: Аварийное оборудование: аварийное освещение, пожарная сигнализация, противопожарные ворота.

Главный источник питания

:: Аппаратура связи: приемопередатчики

:: Электровозы: инкассаторы, автоматические транспортные средства, электрические инвалидные коляски, роботы-уборщики, электромобили и т. Д.

* Механический стартер инструмента: газонокосилка, кусторезы, аккумуляторная дрель, электростартер, электрические сани и т. Д.

:: Промышленное оборудование / инструменты

:: Камера: вспышка, видеомагнитофон, видеомагнитофон и т. Д.

В чем разница между литиевой батареей и свинцово-кислотной батареей? Как лучше?

Сравнение литиевой батареи и свинцово-кислотной батареи

Мы знаем, что общее сравнение продуктов для аккумулирования энергии должно проводиться с точки зрения удельной массы энергии, объемной плотности энергии, срока службы, цены, применимости и национальной политики:

Плотность энергии веса

Текущая плотность энергии литиевой батареи обычно составляет 200 ~ 260 Вт · ч / г, а свинцово-кислотная - обычно 50 ~ 70 Вт · ч / г. Тогда плотность энергии литиевой батареи в 3 ~ 5 раз больше, чем у свинцово-кислотной, что означает, что при той же емкости свинцово-кислотная батарея в 3-5 раз больше, чем у литиевой батареи. Следовательно, в легком устройстве накопления энергии литиевые батареи занимают абсолютное преимущество.

Объемная плотность энергии

Объемная плотность литиевых батарей обычно примерно в 1,5 раза больше, чем у свинцово-кислотных батарей, поэтому при той же емкости литиевые батареи примерно на 30% меньше, чем свинцово-кислотные.

Цикл использования

В настоящее время наиболее популярными системами материалов являются трехкомпонентный и трехвалентный литий. Количество трехфазных динамических литиевых батарей обычно превышает 1000 раз. Количество циклов литий-железо-фосфатных батарей превышает 2000 раз. Количество циклов свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет всего 300 ~ 350 раз. Таким образом, срок службы литиевых батарей примерно в 3-6 раз больше, чем у свинцово-кислотных.

цена

В настоящее время литиевые батареи дороже свинцово-кислотных, которые примерно в 3 раза дороже. Однако в сочетании с анализом срока службы литиевые батареи стоят того же.

применимость

Литиевые батареи немного менее безопасны, чем свинцово-кислотные, поэтому во время использования необходимо соблюдать различные меры предосторожности, такие как предотвращение повреждения литиевых батарей внешними силами или несчастными случаями, поскольку это может вызвать пожар или взрыв; В настоящее время температурная применимость литиевых батарей также очень хорошая, поэтому в других аспектах адаптируемости литиевые батареи не уступают свинцово-кислотным батареям.

Случаи использования

Свинцово-кислотные аккумуляторы: автомобильный старт, аккумуляторы для электромобилей,

Литиевые батареи: мобильные телефоны, компьютеры, электроинструменты, а теперь также используются в аккумуляторах электромобилей.

Внутренние материалы

Свинцово-кислотные батареи содержат положительный и отрицательный оксид свинца, металлический свинец и электролиты в виде концентрированной серной кислоты.

Литиевые положительные и отрицательные полюса литий-кобальтовая кислота / литий-железный фосфат / литиево-марганцевая кислота, графит, органический электролит.

Страница содержит содержимое машинного перевода.