Різниця між свинцево-кислотною, літієвою, натрієво-іонною та графеновою батареєю

Ця стаття допоможе вам зрозуміти різницю між свинцево-кислотним акумулятором, літієвим акумулятором, натрієво-іонним акумулятором та графеновим акумулятором

Електричний транспорт – це звичайний транспорт, який можна побачити скрізь на вулиці та провулках. Акумулятор є основним компонентом електромобіля, якість акумулятора безпосередньо визначає запас ходу електромобіля. Отже, як знайти акумулятор з високим коефіцієнтом безпеки, економічно вигідним і тривалим терміном служби – проблема, з якою більшість людей стикається при виборі електромобіля. Сьогодні на ринку є в основному свинцево-кислотні батареї, літієві батареї, натрієві батареї та графенові, але багато людей не знають різниці. Ця стаття допоможе вам розібратися.

1. Різниця в поняттях

1.1 Свинцево-кислотні акумулятори

Електроди свинцево-кислотних акумуляторів виготовляються переважно зі свинцю та його оксидів, а електролітом є акумулятор із розчином сірчаної кислоти. У розрядженому стані свинцево-кислотного акумулятора основним компонентом позитивного електрода є діоксид свинцю, а основним компонентом негативного електрода є свинець. У зарядженому стані основними компонентами обох електродів є сульфат свинцю. Свинцево-кислотні акумулятори заряджаються і розряджаються в результаті хімічної реакції між активними матеріалами на плюсовій і негативній клемі та сірчаною кислотою в електроліті.

1.2Літієва батарея

Літієва батарея - це різновид батареї, яка використовує металевий літій або літієвий сплав як позитивний/негативний матеріал і неводний розчин електроліту. Матеріалом негативного електрода літієвої батареї є метал або матеріал з літієвого сплаву. Це залежить від переміщення позитивного електрода та негативного електрода на початку для завершення операції заряду та розряду батареї. Зараз літієва батарея в основному включає літій-залізо-фосфатний акумулятор, літій-залізо-манганатний акумулятор і потрійну полімерну літієву батарею.

1.3 Натрієво-іонні батареї

Натрієво-іонні батареї, тип акумуляторної батареї, покладаються на іони натрію, які рухаються між позитивним і негативним електродами, щоб працювати так само, як і літій-іонні батареї. Тобто під час процесу зарядки та розрядки Na+ вставляється і випускається взад і вперед між двома електродами: під час зарядки Na+ видаляється з позитивного електрода і вбудовується в негативний електрод через електроліт; він протилежний при розрядці. Нова іонна натрієва батарея 18650 використовує передачу іонів натрію, а не іонів літію, для зберігання та виділення електроенергії.

1.4 Графенові батареї

Графенова технологія все ще знаходиться на стадії розробки і ще не готова до широкомасштабного використання. В даний час графенові батареї, які використовуються в Китаї, є по суті свинцево-кислотними. Графітовий порошок додається на основі свинцево-кислотних акумуляторів, завдяки чому батареї мають відмінну термостійкість, корозійну стійкість і провідність, завдяки чому довговічність акумуляторів значно покращується. Графенові батареї, у певному сенсі, є вдосконаленою версією свинцево-кислотних акумуляторів.

2. Різниця в ціні

Свинцево-кислотні батареї та літієві батареї виготовляються зовсім іншим процесом, а технологія літієвих батарей і вартість матеріалів вищі, ніж у свинцево-кислотних, тому літій-іонні батареї дорожчі, ніж свинцево-кислотні, незалежно від Факторами бренду, літієва батарея буде приблизно в 3 рази дорожче свинцево-кислотних акумуляторів, таких як акумулятор 48V20Ah, новий свинцево-кислотний акумулятор коштує від 500 до 700 юанів, тоді як літієвий акумулятор коштує від 1200 до 1500 юанів, тому свинець -кислотний акумулятор є більш економічно вигідним.

А натрієво-іонні батареї через велику кількість натрію та його поширення можуть бути на 20-30% дешевшими, ніж літій-іонні. Тому натрієво-іонні акумулятори мають величезну потенційну перевагу в ціні.

Графенові батареї, як ми вже говорили раніше, є вдосконаленою версією свинцево-кислотних акумуляторів. Таким чином, у порівнянні зі свинцево-кислотними акумуляторами, свинцева пластина трохи товщі. Загальна графенова батарея приблизно на 5 кг важча за свинцево-кислотну. У той же час додається графенова технологія, тому ціна графенової батареї трохи вище, ніж свинцево-кислотної, може бути, від 10% до 20%.

3. Різниця коефіцієнта запасу міцності

Потенційною небезпекою батарей є самозаймання, а свинцево-кислотні акумулятори не мають ознак дефлаграції, оскільки електролітом є сірчана кислота. Літієва батарея не містить кадмію, свинцю, ртуті та інших елементів, що забруднюють навколишнє середовище. Металевий літій, який він використовує, є дуже активним металом. Його безпека в основному залежить від термічної стабільності матеріалів батареї, а також тісно пов’язана з умовами зловживання батареєю, такими як перезаряд, прокол, екструзія та висока температура. Навпаки, з точки зору безпеки свинцево-кислотні акумулятори будуть ще кращими.

Натрієво-іонний акумулятор також має відносно безпечну роботу, він може нормально працювати в діапазоні температур від мінус 40℃ до 80℃, швидкість збереження ємності близько 90% у середовищі мінус 20℃, продуктивність при високих і низьких температурах краща, ніж інших вторинних батарей, його термічний розбіг батареї набагато менше, ніж літій-іонний акумулятор.

Що стосується графенової батареї, складність процесу та матеріали, що використовуються для виробництва, в основному такі ж, як і у свинцево-кислотних акумуляторів, за винятком того, що додаються графенові елементи, які можуть підвищити провідність, цей метод роботи відповідає тій же логіці, що й ранні свинцеві акумулятори. кислотна батарея з додаванням антикорозійного елемента «кадмій». Тому з точки зору безпеки немає очевидної різниці між свинцево-кислотною батареєю та графеновою батареєю, і обидва вони є негорючим типом батареї.

4. Різниця в терміні служби

Теоретично, основними компонентами свинцево-кислотних акумуляторів є сірчана кислота та свинцева пластина, які легко споживаються та пошкоджуються під час використання акумулятора. За час циклу заряджання та розряду свинцево-кислотні акумулятори зазвичай лише 300 разів, тому теоретичний термін служби зазвичай становить близько трьох років.

Літієва батарея та свинцево-кислотна батарея відрізняються, її літієвий метал є більш міцним, а теорія розробки кількості циклів циркуляції зазвичай перевищує 1000 разів, тому теорію життя в цілому можна використовувати протягом 5 років або близько того. Крім того, довговічність літій-іонів є більш проривною. Нині відома літієва батарея з відносно тривалим терміном служби може досягати 25 000 циклів зарядки та розрядки, і, як очікується, вона буде використовуватися близько 70 років, що неможливо для свинцево-кислотних акумуляторів.

Оскільки радіус іонів натрію більший, ніж радіус іонів літію, його важко вбудувати та зняти в процесі реакції і легко викликати структурні зміни, що призведе до короткого терміну служби. Зменшений до 80% термін служби, натрій-іонний акумулятор можна перезаряджати 2000 разів, що набагато більше, ніж 300-500 циклів свинцево-кислотних акумуляторів, але значно менше, ніж 4000-6000 циклів літій-іонних акумуляторів.

Графеновий акумулятор, як оновлена ​​версія свинцево-кислотного акумулятора, природно посилює слабкі сторони оригінальної версії, включаючи термін служби та дизайн свинцево-кислотного акумулятора, згаданого вище, приблизно в 300 разів, а також заряд графенового акумулятора. і час розряду становить приблизно 500 разів, покращує на дві третини. Звичайно, конкретне використання залежить від обізнаності власника щодо обслуговування, але теоретично це той самий тип акумулятора, що й свинцево-кислотні акумулятори, які вразливі до"травма"і зазвичай мають термін служби три роки, якщо не обслуговуватись під час використання.

Насправді, протягом усього розвитку світової індустрії акумуляторів за останні роки, хоча внаслідок змін у відповідній політиці та факторах розвитку ринку, літієві батареї, натрієво-іонні акумулятори, графенові акумулятори та інші галузі виробництва акумуляторів швидко розвивалися. Проте, з точки зору нинішнього глобального масштабу, свинцево-кислотний акумулятор все ще залишається хімічним акумулятором з найбільшою часткою ринку та найширшим діапазоном використання, особливо в деяких інших країнах, що розвиваються. Свинцево-кислотний акумулятор все ще відіграє ключову роль на ринку через свою більш доступну, більш зрілу та стабільну технологію переробки.

Better (Xiamen) Power Technology Co., LTD., як світовий експерт із виробництва свинцево-кислотних акумуляторів і оператор повного ресурсу, має передові дослідження та розробку обладнання для свинцево-кислотних акумуляторів, виробничі та виробничі потужності та багато років збирає чудових інженерів-механіків та експертів з акумуляторів для розробки послуг інтеграції інженерних проектів . Прагнення надавати клієнтам проектування НДДКР, будівництво проекту, комплекти обладнання, монтаж та введення в експлуатацію в одній із послуг системної інтеграції генерального підряду. Завдяки більш ніж десятирічним копітким зусиллям у нас є понад 500 продуктів на вибір. У той же час ми можемо надавати клієнтам додаткові послуги, такі як дизайн фабрики акумуляторів, дизайн акумуляторних виробів та інструментів, технічна підтримка виробництва акумуляторів,