Разница между свинцово-кислотной батареей, литиевой батареей, натрий-ионной батареей и графеновой батареей

Эта статья поможет вам понять разницу между свинцово-кислотным аккумулятором, литиевым аккумулятором, натрий-ионным аккумулятором и графеновым аккумулятором.

Электромобиль — распространенный транспорт, который можно увидеть повсюду на улицах и в переулках. Аккумулятор является основным компонентом электромобиля, качество аккумулятора напрямую определяет запас хода электромобиля. Итак, как найти аккумулятор с высоким запасом прочности, экономичным и долгим сроком службы — проблема, с которой сталкивается большинство людей при выборе электромобилей. Сегодня на рынке в основном представлены свинцово-кислотные батареи, литиевые батареи, натриевые батареи и графеновые батареи, но многие люди не знают разницы. Эта статья поможет вам понять.

1. Разница в концепции

1.1 Свинцово-кислотные батареи

Электроды свинцово-кислотных аккумуляторов в основном изготавливаются из свинца и его оксидов, а электролит представляет собой аккумулятор с раствором серной кислоты. В состоянии разрядки свинцово-кислотного аккумулятора основным компонентом положительного электрода является диоксид свинца, а основным компонентом отрицательного электрода является свинец. В состоянии заряда основными компонентами обоих электродов являются сульфат свинца. Свинцово-кислотные батареи заряжаются и разряжаются за счет химической реакции между активными материалами на положительной и отрицательной клемме и серной кислотой в электролите.

1,2Литиевая батарейка

Литиевая батарея - это тип батареи, в которой используется металлический литий или литиевый сплав в качестве положительного / отрицательного материала и неводный раствор электролита. Материал отрицательного электрода литиевой батареи представляет собой металл или литиевый сплав. Это зависит от передачи положительного электрода и отрицательного электрода в начале для завершения операции зарядки и разрядки батареи. В настоящее время литиевая батарея в основном включает литий-железо-фосфатную батарею, литий-железо-манганатную батарею и тройную полимерно-литиевую батарею.

1.3 Ионно-натриевые батареи

Натрий-ионные батареи, тип перезаряжаемой батареи, полагаются на ионы натрия, перемещающиеся между положительным и отрицательным электродами, чтобы работать аналогично литий-ионным батареям. То есть во время процесса зарядки и разрядки На+ вставляется и высвобождается туда и обратно между двумя электродами: во время зарядки На+ удаляется с положительного электрода и внедряется в отрицательный электрод через электролит; при разрядке наоборот. В новой натрий-ионной батарее 18650 для хранения и высвобождения электроэнергии используется перенос ионов натрия, а не ионов лития.

1.4 Графеновые батареи

Технология графена все еще находится в стадии разработки и еще не готова к широкомасштабному использованию. В настоящее время графеновые батареи, используемые в Китае, по сути являются свинцово-кислотными батареями. На основе свинцово-кислотных аккумуляторов добавляется графитовый порошок, благодаря чему аккумуляторы обладают отличной термостойкостью, коррозионной стойкостью и проводимостью, что значительно повышает срок службы аккумуляторов. Графеновые аккумуляторы в некотором смысле являются улучшенной версией свинцово-кислотных аккумуляторов.

2. Разница в цене

Свинцово-кислотные и литиевые батареи изготавливаются с помощью совершенно другого процесса, а сложность технологии литиевых батарей и стоимость материалов выше, чем у свинцово-кислотных батарей, поэтому литий-ионные батареи дороже, чем свинцово-кислотные батареи, независимо от факторы бренда, литиевая батарея будет примерно в 3 раза дороже свинцово-кислотных батарей, таких как батарея 48V20Ah, новая свинцово-кислотная батарея стоит от 500 до 700 юаней, а литиевая батарея стоит от 1200 до 1500 юаней, поэтому свинец -кислотный аккумулятор более экономичен.

А натрий-ионные батареи из-за того, что натрий в изобилии и широко распространен, могут быть на 20–30% дешевле, чем литий-ионные батареи. Таким образом, натрий-ионные аккумуляторы имеют огромное потенциальное ценовое преимущество.

Графеновые аккумуляторы, как мы уже говорили, представляют собой усовершенствованную версию свинцово-кислотных аккумуляторов. Таким образом, по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами свинцовая пластина немного толще. Обычная графеновая батарея примерно на 5 кг тяжелее свинцово-кислотной батареи. В то же время добавляется графеновая технология, поэтому цена графеновой батареи немного выше, чем у свинцово-кислотной батареи, может быть, на 10-20%.

3. Разница запаса прочности

Потенциальной угрозой безопасности аккумуляторов является самовозгорание, а свинцово-кислотные аккумуляторы не имеют характеристик дефлаграции, поскольку электролитом является серная кислота. Литиевая батарея не содержит кадмия, свинца, ртути и других элементов, загрязняющих окружающую среду. Металлический литий, который он использует, является очень активным металлом. Его безопасность в основном зависит от термической стабильности материалов батареи, а также тесно связана с неправильным обращением с батареей, такими как перезарядка, прокалывание, экструзия и высокая температура. Напротив, с точки зрения безопасности свинцово-кислотные аккумуляторы будут даже лучше.

Натрий-ионный аккумулятор также имеет относительно безопасные характеристики, он может нормально работать в диапазоне температур от минус 40 ℃ до 80 ℃, коэффициент сохранения емкости близок к 90% при температуре минус 20 ℃, производительность при высоких и низких температурах лучше, чем другие вторичные батареи, явление теплового разгона батареи намного меньше, чем у литий-ионной батареи.

Что касается графеновой батареи, сложность процесса и материалы, используемые для производства, в основном такие же, как и у свинцово-кислотной батареи, за исключением того, что добавляются графеновые элементы, которые могут увеличить проводимость. кислотная батарея с добавлением коррозионно-стойкого элемента «кадмий». Таким образом, с точки зрения безопасности нет очевидной разницы между свинцово-кислотным аккумулятором и графеновым аккумулятором, и оба они относятся к типу негорючих аккумуляторов.

4. Разница в сроке службы

Теоретически основными компонентами свинцово-кислотных аккумуляторов являются серная кислота и свинцовая пластина, которые легко израсходовать и повредить во время использования аккумулятора. Время цикла зарядки и разрядки свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет всего 300 раз, поэтому теоретический срок службы обычно составляет около трех лет.

Литиевая батарея и свинцово-кислотная батарея отличаются друг от друга, ее металлический литий более долговечен, а расчетная теория количества циклов циркуляции обычно превышает 1000 раз, поэтому теорию срока службы в целом можно использовать в течение 5 лет или около того. Кроме того, долговечность ионно-литиевых более прорывной. Известный в настоящее время литиевый аккумулятор с относительно длительным сроком службы может достигать 25 000 циклов зарядки и разрядки, и предполагается, что он будет использоваться около 70 лет, что невозможно для свинцово-кислотных аккумуляторов.

Поскольку радиус иона натрия больше, чем у иона лития, его трудно внедрить и удалить в процессе реакции и легко вызвать структурные изменения, что приводит к короткому сроку службы. Сокращенный до 80% срок службы, натрий-ионный аккумулятор можно перезаряжать 2000 раз, что намного больше, чем 300-500 циклов свинцово-кислотных аккумуляторов, но значительно меньше, чем 4000-6000 циклов литий-ионных аккумуляторов.

Графеновая батарея, как обновленная версия свинцово-кислотной батареи, естественным образом усиливает слабые стороны исходной версии, включая срок службы и конструкцию свинцово-кислотной батареи, время зарядки и разрядки, упомянутое выше, примерно в 300 раз или около того, а также зарядку графеновой батареи. и время разряда составляет около 500 раз, улучшает две трети. Конечно, конкретное использование зависит от осведомленности владельца об обслуживании, но теоретически это тот же тип батареи, что и свинцово-кислотные батареи, которые уязвимы для"рана"и обычно имеют срок службы три года, если не обслуживаются во время использования.

На самом деле, на протяжении всего развития мировой аккумуляторной промышленности в последние годы, хотя из-за изменений в соответствующей политике и факторах развития рынка, литиевые батареи, натрий-ионные батареи, графеновые батареи и другие отрасли аккумуляторных батарей быстро развивались. Однако с точки зрения текущего глобального масштаба свинцово-кислотные батареи по-прежнему являются химическими батареями с наибольшей долей рынка и самым широким спектром использования, особенно в некоторых других развивающихся странах. Свинцово-кислотные аккумуляторы по-прежнему играют ключевую роль на рынке из-за более доступной, более зрелой и стабильной технологии переработки.

Лучше (Сямынь) Власть Технологии Ко., ООО., являясь глобальным экспертом по решениям для производства свинцово-кислотных аккумуляторов и оператором с полным ресурсом, имеет передовые исследования и разработки оборудования для свинцово-кислотных аккумуляторов, производственные и производственные мощности, а также на протяжении многих лет собирает отличных отраслевых инженеров-механиков и экспертов по аккумуляторам для разработки услуг по интеграции инженерных проектов. . Стремление предоставить клиентам дизайн R &усилитель; D, строительство проекта, комплекты оборудования, установку и ввод в эксплуатацию в одной из услуг системной интеграции генерального подряда. Благодаря более чем десяти годам кропотливой работы у нас теперь есть более 500 продуктов, из которых клиенты могут выбирать. В то же время мы можем предоставить клиентам дополнительные услуги, такие как проектирование аккумуляторных заводов, проектирование аккумуляторных изделий и инструментов, техническую поддержку производства аккумуляторов,