Разница между литиевыми батареями и свинцово-кислотными батареями

Во-первых, введение литиевой батареи

Литиевая батарея - это класс металлического лития или литиевого сплава в качестве материала отрицательного электрода, батарея с неводным раствором электролита. Литий-металлические батареи были впервые предложены и изучены Гилбертом Н. Льюисом в 1912 году. В 1970-х годах MSWhitTIngham предложил и начал исследования литий-ионных батарей. Из-за очень активных химических свойств металлического лития обработка, хранение и использование металлического лития очень требовательны к окружающей среде. Поэтому литиевые батареи давно не использовались.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора:

Литий-ионная батарея, как правило, представляет собой батарею, в которой в качестве материала положительного электрода используется оксид металла из литиевого сплава, в качестве материала отрицательного электрода - графит, а также неводный электролит.

На заряженном положительном электроде происходит реакция: LiCoO2 == Li (1-x) CoO2 + XLi ++ Xe- (электрон)

На отрицательном электроде происходит реакция: 6C + XLi ++ Xe- = LixC6.

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

Положительный электрод

Материал катода: существует множество дополнительных материалов для положительного электрода, и в большинстве основных продуктов используется фосфат лития-железа. Контроль материалов различных положительных электродов:

Реакция положительного электрода: ион лития внедряется во время разряда, а ион лития деинтеркалируется во время зарядки. При зарядке: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi ++ xe-разряд: Li1-xFePO4 + xLi ++ xe- → LiFePO4.

Отрицательный электрод

Материал анода: используется графит. Новое исследование показало, что титанат может быть лучшим материалом.

Реакция отрицательного электрода: ион лития деинтеркалируется во время разряда, а ионы лития внедряются во время зарядки.

При зарядке: xLi ++ xe- + 6C → LixC6

при разряде: LixC6 → xLi ++ xe- + 6C

Во-вторых, введение свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотный аккумулятор (VRLA) - это аккумулятор, в основном состоящий из свинца и его оксида, электролит - это раствор аккумулятора в серной кислоте. Когда свинцово-кислотная батарея разряжена, основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода является свинец. В заряженном состоянии основными компонентами положительного и отрицательного электродов являются сульфат свинца.

Одноэлементный свинцово-кислотный аккумулятор имеет номинальное напряжение 2,0 В, может разряжаться до 1,5 В и заряжаться до 2,4 В. В этом приложении шесть одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов часто используются последовательно для образования свинцово-кислотных аккумуляторов номиналом 12 В. Также есть 24В, 36В, 48В и так далее.

Основные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Защитные пломбы

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

специальный аспирационный сепаратор удерживает кислоту внутри, а внутри батареи нет свободной кислоты, поэтому аккумулятор можно разместить где угодно.

Система выпуска воздуха После

внутреннее давление в батарее превышает нормальный уровень, батарея VRLA выделяет излишки газа и автоматически закрывает их, чтобы гарантировать отсутствие избыточного газа в батарее.

Простое обслуживание

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

Долгий срок службы

Аккумулятор из свинцово-кальциевого сплава VRLA с антикоррозийной структурой может эксплуатироваться 10-15 лет.

Стабильное качество и высокая надежность

Благодаря передовым технологиям производства и строгой системе контроля качества, аккумулятор VRLA имеет стабильное качество и надежную работу. Напряжение, емкость и пломбы проходят 100% -ную проверку в режиме онлайн.

Сертификат безопасности

Все батареи VRLA внесены в список UL.

Применение свинцово-кислотных аккумуляторов

Резервное питание

* Телеком

* Солнечная система

* Электронная система переключения

* Коммуникационное оборудование: базовая станция, PBX, CATV, WLL, ONU, STB, беспроводной телефон и т. Д.

* резервное питание: UPS, ECR, компьютерная система резервного копирования, Sequence, ETC и т. д.

* Аварийное оборудование: аварийное освещение, пожарная сигнализация, противопожарный клапан.

основная сила

* Коммуникационное оборудование: трансивер

* локомотив с контролем мощности: инкассатор, автоматический транспорт, электрическая инвалидная коляска, робот-уборщик, электромобиль и т. д.

* Стартер станка: газонокосилка, кусторезы, аккумуляторная дрель, электрическая отвертка, электрические лыжи и т. Д.

* Промышленное оборудование / инструмент

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

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

В-третьих, разница между литиевой батареей и свинцово-кислотной батареей:

Мы знаем, что общее сравнение продуктов для хранения энергии должно включать удельную весовую плотность энергии, объемную плотность энергии, срок службы, цену, применимость, национальную политику и т. Д .:

Вес и плотность энергии

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 свинцово-кислотная батарея в 3-5 раз больше, чем литиевая батарея той же емкости, поэтому устройство может быть легким, литиевые батареи занимают абсолютное преимущество.

Объемная плотность энергии

Объемная емкость литиевой батареи обычно примерно в 1,5 раза больше, чем у свинцово-кислотной батареи. Следовательно, в случае одинаковой емкости литиевая батарея примерно на 30% меньше свинцово-кислотной.

В

Текущий цикл более популярной материальной системы - тройной и железо-литиевый, тройной цикл литиевой батареи обычно более 1000 раз, литий-железо-фосфатная батарея. Количество циклов составляет более 2000 раз, а количество циклов свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет всего около 300-350 раз, поэтому срок службы литиевых аккумуляторов примерно в 3-6 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

Цена

В настоящее время литиевые батареи стоят дороже свинцово-кислотных, что примерно в 3 раза. Однако в сочетании с анализом срока службы используется та же стоимость, а срок службы литиевых батарей по-прежнему дольше.

Применимый

литиевые батареи немного хуже свинцово-кислотных батарей, поэтому во время использования необходимо соблюдать различные меры безопасности, такие как предотвращение повреждения литиевых батарей внешними силами или несчастными случаями, так как это может вызвать пожар или взрыв; Температурная пригодность батареи также очень хорошая, поэтому в других аспектах адаптивности литиевая батарея не уступает свинцово-кислотной батарее.

Случаи использования

Свинцово-кислотные аккумуляторы: автомобильный стартер, аккумулятор электромобиля,

литиевая батарея: мобильный телефон, компьютер, электроинструмент, теперь также используется для аккумулятора электромобиля.

Внутренние материалы

положительный и отрицательный электроды свинцово-кислотных аккумуляторов представляют собой оксид свинца, металлический свинец, а электролит - концентрированную серную кислоту. В

Положительный и отрицательный электроды литиевой батареи - это оксид лития-кобальта / фосфат лития-железа / манганит лития, графит и органический электролит.