В чем разница между литиевым аккумулятором и литиево-ионным аккумулятором?

Аккумуляторная технология - это великое изобретение с прекрасной и долгой историей. Батарея «Батарея» впервые появилась в 1749 году. Впервые ее применил американский изобретатель Бенджамин Франклин, который использовал серию конденсаторов для электрических экспериментов. . Он использовал разбавленную серную кислоту в качестве электролита для решения проблемы поляризации батареи и создал первую медно-цинковую батарею, также известную как «батарея денье», которая не была поляризована и могла поддерживать сбалансированный ток.

В 1860 году французская компания Plante изобрела батарею со свинцовым электродом, которая также является предшественницей батареи; в то же время французская компания Lakeland изобрела угольно-цинковую батарею, превратив аккумуляторную технологию в область сухих батарей.

Аккумуляторная технология началась с сухих батарей, которые были изобретены в 1887 году англичанином Хеллерсоном и массово производились в Соединенных Штатах в 1896 году. В то же время Томас Эдисон изобрел перезаряжаемые железно-никелевые батареи в 1890 году и начал коммерческое использование в 1910 году. Массовое производство.

С тех пор, благодаря стремлению к коммерциализации, аккумуляторные технологии открыли эпоху стремительных темпов. Томас Эдисон изобрел щелочные батареи в 1914 году, Шлехтанд Акерманн изобрел спеченные пластины для никель-кадмиевых батарей в 1934 году, а Нойманн разработал герметичные никель-кадмиевые батареи в 1947 году. LewUrry (Energizer) разработал небольшую щелочную батарею в 1949 году, что положило начало эре щелочных батарей. батареи.

После 1970-х годов энергетический кризис постепенно затронул технологию аккумуляторов и постепенно превратился в физическую силу. В дополнение к непрерывному совершенствованию технологии солнечных элементов, появившейся в 1954 году, постепенно были изобретены и коммерциализированы литиевые батареи и никель-водородные батареи.

Батарея питания - это батарея, которая питает транспортное средство, обычно по сравнению с небольшой батареей, которая снабжает энергией портативное электронное устройство. Обычная батарея представляет собой металлический литий или сплав лития в качестве материала отрицательного электрода, и используется неводный раствор электролита. Первичная батарея отличается от литий-ионной аккумуляторной батареи и литий-ионной полимерной батареи.

В случае новых батарей емкость батареи проверяется разрядником. Емкость обычного аккумулятора порядка 1000-1500 мАч; при этом емкость обычного аккумулятора превышает 2000 мАч, а у некоторых может достигать 3400 мАч.

Аккумулятор емкостью 4200 мАч может разрядить мощность всего за несколько минут, но обычный аккумулятор не может этого сделать, поэтому разрядная емкость обычного аккумулятора не может сравниться с аккумулятором питания. Самая большая разница между силовым аккумулятором и обычным аккумулятором заключается в том, что он имеет большую мощность разряда и высокую удельную энергию. Поскольку основное использование аккумуляторной батареи - это источник энергии в автомобиле, она имеет более высокую мощность разряда, чем обычная аккумуляторная батарея.

Батарея, обеспечивающая мощность для электромобилей, называется аккумуляторной батареей, включая традиционные свинцово-кислотные, никель-водородные батареи и новые литиево-ионные литиевые батареи, которые подразделяются на силовые батареи силового типа (гибридные автомобили) и аккумуляторные батареи энергетического типа. (Чистые электромобили); Литиевые батареи, используемые в бытовой электронике, такой как мобильные телефоны и портативные компьютеры, обычно называют литиевыми батареями, которые отличаются от батарей, используемых в электромобилях.

Свинцово-кислотные батареи имеют самую долгую историю применения и самые передовые технологии. Это самые дешевые и самые продаваемые батареи, которые производятся серийно. Среди них герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (VRLA), которые когда-то стали важной автомобильной аккумуляторной батареей, применяемой в электромобилях и HEV, разработанных многими европейскими и американскими автомобильными компаниями, такими как Saturn и EVI, разработанными GM в 1980-х и 1990-х годах. Электромобили и др.

Однако свинцово-кислотные батареи имеют более низкую удельную энергию, меньший срок службы, более высокую скорость саморазряда и меньший срок службы; свинец, являющийся основным сырьем, имеет большой вес и может вызывать загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами во время производства и переработки. Поэтому современные свинцово-кислотные аккумуляторы в основном используются для устройств зажигания при запуске автомобиля и небольших устройств, таких как электрические велосипеды.

Никель-водородные (Ni / MH) аккумуляторы обладают хорошей устойчивостью к перезарядке и переразряду, и нет проблемы загрязнения тяжелыми металлами. Более того, нет явления увеличения и уменьшения электролита во время рабочего процесса, а конструкция уплотнения и необходимость в техническом обслуживании могут быть реализованы. По сравнению со свинцово-кислотными и никель-кадмиевыми батареями, никель-водородные батареи имеют более высокую удельную энергию, удельную мощность и срок службы.

Недостатком является то, что аккумулятор имеет плохой эффект памяти, и по мере продолжения цикла зарядки и разрядки сплав для хранения водорода постепенно теряет свою каталитическую способность, и внутреннее давление аккумулятора постепенно увеличивается, что влияет на использование аккумулятора. Кроме того, высокая цена на металлический никель также ведет к увеличению затрат.

Что касается основных материалов, никель-металлогидридные батареи в основном состоят из положительного электрода, отрицательного электрода, сепаратора и электролита. Положительный электрод представляет собой никелевый электрод (Ni (OH) 2); отрицательный электрод обычно представляет собой гидрид металла (MH); электролит в основном представляет собой жидкость, а основной компонент - водород. Оксид калия (КОН). В настоящее время исследования никель-водородных аккумуляторов в основном сосредоточены на положительных и отрицательных материалах, а технологические исследования и разработки являются относительно зрелыми.

Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи для транспортных средств производятся и используются серийно, и это наиболее широко используемый тип аккумуляторных батарей для автомобилей с гибридным приводом. Самый типичный представитель - Toyota Prius, у которой самый большой объем производства гибридных автомобилей. PEVE, совместное предприятие Toyota и Matsushita, является крупнейшим в мире производителем никель-водородных аккумуляторов.

Топливный элемент - это устройство для выработки энергии, которое напрямую преобразует химическую энергию, присутствующую в топливе и окислителе, в электрическую энергию. Топливо и воздух подаются в топливный элемент отдельно, и вырабатывается электричество. Он выглядит как положительный и отрицательный электрод и электролит, как батарея, но по сути он не может «хранить электричество», а является «электростанцией».

По сравнению с обычными химическими батареями, топливные элементы можно заправлять, обычно водородом. Некоторые топливные элементы могут использовать метан и бензин в качестве топлива, но обычно ограничиваются промышленными применениями, такими как электростанции и вилочные погрузчики. Основной принцип водородного топливного элемента - обратная реакция электролизованной воды. Водород и кислород подаются на анод и катод соответственно. После того, как водород диффундирует через анод и вступает в реакцию с электролитом, электроны попадают на катод через внешнюю нагрузку.

Водородный топливный элемент работает, посылая водородный газ на анодную пластину (отрицательный электрод) топливного элемента. После катализатора (платины) один электрон в атоме водорода отделяется, и ионы водорода (протоны), которые теряют электроны, проходят через протон. Обменная мембрана достигает катодной пластины (положительного электрода) топливного элемента, и электроны не могут проходить через протонообменную мембрану. Этот электрон может достичь катодной пластины топливного элемента только через внешнюю цепь, тем самым генерируя электрический ток во внешней цепи.

После того, как электрон достигает катодной пластины, он рекомбинирует с атомами кислорода и ионами водорода в воду. Поскольку кислород, подаваемый на катодную пластину, может быть получен из воздуха, электрическая энергия может подаваться непрерывно, пока водород непрерывно подается на анодную пластину, воздух подается на катодную пластину, а водяной пар отводится в время.

Электроэнергия, вырабатываемая топливным элементом, подается в двигатель через инвертор, контроллер и т. Д., А затем колесо вращается системой трансмиссии, ведущей осью и т. Д., Так что транспортное средство может двигаться по дороге. По сравнению с традиционными автомобилями эффективность преобразования энергии автомобилей на топливных элементах достигает 60-80%, что в 2-3 раза больше, чем у двигателей внутреннего сгорания.

Топливом топливного элемента является водород и кислород. Изделие - чистая вода. Он не производит оксид углерода и диоксид углерода, а также не выделяет серу и твердые частицы. Следовательно, автомобили на водородных топливных элементах - это автомобили с действительно нулевым выбросом и нулевым загрязнением, а водородное топливо - идеальная энергия для транспортных средств!

Литиевые батареи - это новые высокоэнергетические батареи, которые были успешно разработаны в 20 веке. Отрицательный электрод такой батареи выполнен из металлического лития, а положительный электрод - из MnO2, SOCL2, (CFx) n или подобного. В 1970-х это стало практичным. Благодаря высокой энергии, высокому напряжению батареи, широкому диапазону рабочих температур и длительному сроку хранения он широко используется в небольшой военной и гражданской технике, такой как мобильные телефоны, портативные компьютеры, видеокамеры, фотоаппараты и т. Д., И частично заменяет традиционные батареи. Литиевые батареи большой емкости были испытаны в электромобилях и станут одним из основных источников энергии для электромобилей в 21 веке, а также будут использоваться в спутниковой, аэрокосмической и энергетической системах хранения.

Батарея питания - это источник питания, который обеспечивает источник питания для инструмента, и относится к батарее, которая питает электромобиль, электропоезд, электрический велосипед и тележку для гольфа.

В основном его отличают от пусковой батареи для запуска двигателя автомобиля. Часто используются герметизированные свинцово-кислотные батареи, свинцово-кислотные батареи с открытой трубкой и литий-железо-фосфатные батареи.