Яка різниця між полімерним літієвим акумулятором і свинцево-кислотним акумулятором?
Незважаючи на те, що обидва вони є акумуляторами, їхня найбільша відмінність полягає в різниці в матеріалах виготовлення та характеристиках розряду, що робить різні сфери їх застосування.
літієвий акумулятор
1. Різниця в матеріалах між літієвими батареями та свинцево-кислотними батареями
(1) Матеріали для виготовлення літієвих батарей
Літієві батареї включають полімерні літієві батареї, літій-кобальт-оксидні батареї, потрійні літієві батареї та літій-залізо-фосфатні батареї. Основні матеріали, що використовуються у їхньому відповідному виробництві: матеріал позитивного електрода, матеріал негативного електрода, сепаратор і електроліт.
1) Серед катодних матеріалів найбільш часто використовуваними є кобальтат літію, манганат літію, фосфат літію заліза та потрійні матеріали (полімер нікелю, кобальту, марганцю). Катодні матеріали займають велику частку (співвідношення мас позитивних і негативних матеріалів становить 3:1 ~ 4:1), оскільки продуктивність катодних матеріалів безпосередньо впливає на продуктивність літій-іонних акумуляторів, а їх вартість безпосередньо визначає вартість акумулятор.
2) Серед анодних матеріалів поточні анодні матеріали - це в основному природний графіт і штучний графіт. Анодні матеріали, які досліджуються, включають нітриди, PAS, оксиди на основі олова, сплави олова, наноанодні матеріали та інші інтерметалічні сполуки. Будучи одним із чотирьох основних складових матеріалів літієвих батарей, анодні матеріали відіграють важливу роль у покращенні ємності батареї та продуктивності циклу, і є основою середньої частини промисловості літієвих батарей.
3) Орієнтованими на ринок матеріалами діафрагм є в основному поліолефінові діафрагми, які в основному складаються з поліетилену (PE) і поліпропілену (PP). У структурі літієвих батарей діафрагма є одним із ключових внутрішніх компонентів. Продуктивність діафрагми визначає структуру інтерфейсу та внутрішній опір батареї, а також безпосередньо впливає на ємність батареї, її цикл і продуктивність безпеки. Мембрана з чудовими характеристиками відіграє важливу роль у покращенні загальної продуктивності батареї.
4) Електроліт, як правило, готується з органічних розчинників високої чистоти, солі літію електроліту, необхідних добавок та іншої сировини за певних умов і в певних пропорціях. Електроліт відіграє роль у проведенні іонів між позитивним і негативним електродами літієвої батареї, що гарантує, що літій-іонна батарея отримує переваги високої напруги та високої питомої енергії.
Свинцево-кислотні акумулятори
(2) Матеріали для виробництва свинцево-кислотних акумуляторів
Склад свинцево-кислотних акумуляторів: пластина, сепаратор, оболонка, електроліт, свинцева сполучна смуга, полюс та ін.
1) Позитивні та негативні пластини
Класифікація та склад: Полярні пластини поділяються на позитивні та негативні пластини, обидві з яких складаються з сітки та активного матеріалу, наповненого на ній.
Функція: у процесі заряджання та розряджання батареї взаємне перетворення електричної та хімічної енергії здійснюється шляхом хімічної реакції між активним матеріалом на пластині електрода та сірчаною кислотою в електроліті.
Колірна відмінність: активним матеріалом на позитивній пластині є діоксид свинцю (PbO2), темно-коричневий; активним матеріалом на негативній пластині є губчастий чистий свинець (Pb), який має синьо-сірий колір.
Роль сітки: утримувати активний матеріал і формувати пластину.
Група пластин: щоб збільшити ємність батареї, кілька позитивних і негативних пластин зварюються паралельно, щоб утворити групу позитивних і негативних пластин.
Особливі вимоги до монтажу: при монтажі позитивна і негативна пластини вставляються одна в одну, а роздільник вставляється посередині. У кожній окремій комірці кількість негативних пластин завжди на одну більше, ніж кількість позитивних пластин.
2) Перегородка
Функція: щоб зменшити внутрішній опір і розмір батареї, позитивні та негативні пластини всередині батареї повинні бути якомога ближче; щоб уникнути контакту один з одним і короткого замикання, позитивні і негативні пластини повинні бути розділені сепараторами.
Вимоги до матеріалів: матеріал сепаратора повинен мати пористість і проникність, а хімічні властивості повинні бути стабільними, тобто мати хорошу кислотостійкість і стійкість до окислення.
Матеріали: Зазвичай використовувані матеріали для перегородок включають дерев’яні перегородки, мікропористу гуму, мікропористий пластик, скловолокно та картон.
Вимоги до встановлення: рифлена сторона сепаратора повинна бути звернена до позитивної пластини під час встановлення.
3) Оболонка
Функція: використовується для утримання електролітичного розчину та пластини
Матеріал: Виготовлений з матеріалів із кислотостійкістю, жаростійкістю, ударостійкістю, хорошою ізоляцією та певними механічними властивостями.
Конструктивні особливості: оболонка є цілісною структурою, всередині оболонки розділено на 3 або 6 одиночних клітин, які не з’єднані між собою перегородками, а внизу є виступаючі ребра для утримання пластини. Простір між ребрами використовується для накопичення впав активного матеріалу для запобігання короткого замикання між полюсними пластинами. Після того, як полюсні пластини встановлені в корпусі, верхня частина закривається кришкою акумулятора з того ж матеріалу, що й корпус. У верхній частині кожного елемента на кришці акумулятора є заливний отвір, який використовується для додавання електроліту та дистильованої води, а також може використовуватися для перевірки рівня електроліту та вимірювання відносної щільності електроліту.
4) Електроліт
Роль: електроліт відіграє роль у провідності між іонами та бере участь у хімічній реакції в процесі перетворення електричної енергії та хімічної енергії, тобто в електрохімічній реакції заряджання та розряджання.
Інгредієнти: він складається з чистої сірчаної кислоти та дистильованої води в певній пропорції, а його щільність зазвичай становить 1,24 ~ 1,30 г/мл.
Особлива увага: чистота електроліту є важливим фактором, що впливає на продуктивність і термін служби акумулятора.
2. Різниця в продуктивності розряду між літієвими і свинцево-кислотними батареями
1) У низькотемпературному середовищі батареї продуктивність розряду літієвих батарей набагато краща, ніж у свинцево-кислотних батарей з точки зору стійкості до низьких температур;
2) З точки зору життєвого циклу, літієві батареї приблизно вдвічі довший, ніж свинцево-кислотні батареї;
3) З точки зору робочої напруги, літієва батарея становить 3,7 В, свинцево-кислотна батарея — 2,0 В, а платформа розряду вища, ніж у свинцево-кислотної батареї;
4) Що стосується щільності енергії акумулятора, літієві акумулятори набагато вищі, ніж свинцево-кислотні;
5) За однакової ємності та напруги літієві батареї легші за вагою та більш гнучкі, ніж свинцево-кислотні батареї за розміром і формою;
Незважаючи на це, свинцево-кислотні батареї все ще покладаються на низку переваг, таких як сильні характеристики розряду при сильному струмі, стабільні характеристики напруги, широкий діапазон температур, велика ємність однієї батареї, висока безпека, велика кількість сировини, використання відновлюваних джерел і низька ціна . Більшість традиційних сфер і деякі нові сфери застосування займають тверду позицію.
3) Різниця між літієвими і свинцево-кислотними батареями в областях застосування
Оскільки літієві батареї мають більш гнучкі налаштування щодо щільності енергії, розміру та форми, вони, як правило, є портативними та інтелектуальними пристроями в області застосування, такими як розумні носимі продукти 3C, портативні блоки живлення тощо.
Свинцево-кислотні акумулятори мають одну форму, великі і громіздкі. Більшість із них використовуються в накопичувачах енергії, а також ті, які не є портативними, але не завжди можуть використовувати джерело змінного струму.
Тел.: 86-0755-32937425
Пошта: info@vtcpower.com
Веб-сайт: www.vtcbattery.com
Адреса: No 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Huizhou City, China
Гарячі ключові слова: полімерний літієвий акумулятор, виробник полімерного літієвого акумулятора, акумулятор Lifepo4, літій-іонні полімерні (LiPo) акумулятори, літій-іонний акумулятор, LiSoci2, акумулятор NiMH-NiCD, акумулятор BMS
