Какой аккумулятор экологичнее, свинцово-кислотный или литий-ионный?

По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами литий-ионные аккумуляторы считаются экологически чистыми.

Несколько факторов, приводящих к этому, включают в себя;

Увеличенный срок службы. Срок службы литий-ионных батарей больше, чем у свинцово-кислотных. Это приводит к минимальному производству и изготовлению этих батарей и их утилизации, снижая воздействие на окружающую среду.

Более высокая плотность энергии. Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Больше энергии хранится в более легких и меньших упаковках. Общее воздействие на окружающую среду, связанное с производством, транспортировкой и даже утилизацией, в целом снижается.

Эффективность. Энергоэффективность литий-ионных аккумуляторов лучше влияет на процесс зарядки и разрядки.

Это гарантирует, что при использовании будет меньше потерь энергии.

Пониженная токсичность. В литий-ионных батареях используются токсичные материалы, которые легко поддаются вторичной переработке. Однако, поскольку они содержат токсичный свинец, токсичные материалы в свинцово-кислотных батареях представляют угрозу для здоровья и окружающей среды в случае неправильного обращения.

Переработка. Как литий-ионные, так и свинцово-кислотные аккумуляторы подлежат вторичной переработке. Со временем процесс переработки литий-ионных аккумуляторов претерпел некоторые улучшения, благодаря чему степень переработки стала выше.

История исследований и характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы используются с середины 19 века. Их доступность и надежность способствовали их широкому использованию в ряде областей применения. Они состоят из раствора серной кислоты в качестве электролита, губчатого свинца в качестве отрицательного электрода и диоксида свинца в качестве положительного электрода.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Ключевые характеристики:

Плотность энергии. По сравнению с более новыми аккумуляторными технологиями плотность энергии относительно низкая, что ограничивает их использование в приложениях, требующих высокого энергопотребления.

Напряжение — 12-вольтовая батарея содержит шесть ячеек, соединенных последовательно, каждая из которых выдает около 2 вольт.

Цикл Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов умеренный. Количество циклов зарядки и разрядки колеблется от нескольких сотен до тысячи, в зависимости от использования.

Техническое обслуживание. Некоторые свинцово-кислотные аккумуляторы требуют частого обслуживания, например, затопленные аккумуляторы, поскольку требуется замена воды и контроль уровня электролита.

Эффективность зарядки. Свинцово-кислотные аккумуляторы менее эффективны в циклах зарядки по сравнению с аккумуляторами других типов.

Воздействие на окружающую среду. Свинцово-кислотные аккумуляторы содержат токсичный свинец, который представляет угрозу для окружающей среды, если с ним не обращаться должным образом во время переработки.

Применение. Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в системах резервного электропитания, автомобильных пусковых батареях и источниках бесперебойного питания.

Свинцово-кислотные аккумуляторы остаются популярными в приложениях, где надежность и стоимость являются ключевыми факторами. С появлением новых аккумуляторных технологий, таких как литий-ионные аккумуляторы, популярность свинцово-кислотных аккумуляторов снижается из-за большей эффективности и более высокой плотности энергии.

История исследований и характеристики литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы, разработанные в 1970-х годах, приобрели коммерческую известность в 1990-х годах.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Они популярны благодаря своей перезаряжаемости, относительно низкому саморазряду и высокой плотности энергии.

Ионы лития используются в этих батареях для перемещения между анодом и катодом во время циклов зарядки и разрядки.

Движение ионов создает электрическую энергию.

Ключевые характеристики

Высокая плотность энергии. Литий-ионные аккумуляторы сохраняют большое количество энергии даже в небольших и легких корпусах.

Перезаряжаемость. Литий-ионные аккумуляторы могут подвергаться множеству циклов зарядки, прежде чем их емкость значительно уменьшится.

Низкий саморазряд — в режиме ожидания литий-ионные аккумуляторы медленно разряжаются.

Эффект памяти. Литий-ионные аккумуляторы не страдают от эффекта памяти, что приводит к снижению емкости по сравнению с аккумуляторами некоторых старых технологий.

Стоимость. Несмотря на снижение себестоимости производства, литий-ионные батареи остаются дорогими в производстве.

Легкие — они имеют компактный дизайн, что делает их пригодными для портативной электроники и аксессуаров.

Проблемы безопасности: повреждение батареи, короткое замыкание и перегрев могут привести к выходу из строя, что может привести к взрывам или пожарам.

Воздействие на окружающую среду. Процесс извлечения и метод утилизации литий-ионных батарей могут оказывать воздействие на окружающую среду, в то время как методы переработки со временем совершенствуются.??

Ограниченный срок службы — химические изменения с течением времени приводят к ухудшению емкости.

Исследования и разработки по-прежнему направлены на улучшение скорости зарядки, плотности энергии, срока службы и безопасности. Твердотельные литий-ионные батареи рассматриваются как обеспечивающие повышенную плотность энергии и безопасность. Некоторые изменения включают разработку новых электролитов, электродных материалов и технологий производства.

Сравнение экологических показателей свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов

Сравнение экологических показателей предполагает рассмотрение нескольких факторов в течение жизненного цикла батареи, таких как использование, производство и утилизация.

Энергоэффективность

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют более высокую скорость саморазряда и меньшую плотность энергии, поэтому имеют меньшую энергоэффективность.

Литий-ионные аккумуляторы имеют более низкую скорость саморазряда и более высокую плотность энергии, что обеспечивает более высокую энергоэффективность.

Материальные ресурсы

Свинцово-кислотные аккумуляторы содержат токсичный свинец, наносящий вред окружающей среде, а в качестве электролита используют серную кислоту.

В литий-ионных батареях используются кобальт, никель и литий, а также другие материалы, которые имеют социальные и экологические последствия во время добычи и переработки.

Плотность энергии

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют меньшую плотность энергии, чем литий-ионные. Аккумуляторные системы крупнее и тяжелее.

Литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии, что позволяет хранить значительный объем энергии в небольших и легких корпусах.

Цикл жизни

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов короче.

Литий-ионные аккумуляторы имеют более длительный срок службы, поскольку они могут выдерживать более длительные циклы зарядки и разрядки без существенного снижения емкости.

Вес и размер

Свинцово-кислотные аккумуляторы больше по размеру и тяжелее.

Литий-ионные батареи меньше и легче, что снижает выбросы, связанные с транспортировкой.

Воздействие на окружающую среду

В процессе производства и утилизации свинцово-кислотные аккумуляторы могут стать причиной загрязнения окружающей среды и окружающей среды, если с ними неправильно обращаться.

Материалы для производства литий-ионных аккумуляторов требуют добычи кобальта и лития, а также других материалов, которые обычно оказывают воздействие на окружающую среду. По сравнению со свинцово-кислотными батареями литий-ионные батареи считаются менее токсичными с точки зрения их утилизации.

Утилизация и переработка

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют высокий уровень переработки, а инфраструктура переработки хорошо налажена. Загрязнение предотвращается при соблюдении процедур.

Переработка литий-ионных аккумуляторов со временем увеличивается, хотя этот процесс более сложен из-за компонентов и различных химических веществ. В целях минимизации отходов изучается эффективная инфраструктура переработки.

Производственные выбросы

Процесс производства свинцово-кислотных аккумуляторов сопровождается выбросами свинца, а его переработка энергозатратна.

Процесс производства литий-ионных аккумуляторов имеет выбросы, связанные с обработкой, добычей полезных ископаемых, сборкой материалов и выработкой энергии.

Заключение

Оба типа аккумуляторов представляют угрозу для окружающей среды, а общая экологичность зависит от таких факторов, как инфраструктура переработки, транспортировка, производственные процессы и источники энергии во время использования. Литий-ионные аккумуляторы имеют преимущества по весу, размеру, сроку службы и энергоэффективности. Однако сохраняются опасения по поводу методов добычи и утилизации материалов. С другой стороны, содержание свинца в свинцово-кислотных аккумуляторах представляет опасность для окружающей среды.