Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μπαταρίας πολυμερούς λιθίου και της μπαταρίας μολύβδου-οξέος;
Αν και είναι και οι δύο μπαταρίες, η μεγαλύτερη διαφορά τους έγκειται στη διαφορά στα υλικά κατασκευής και στην απόδοση εκφόρτισης, γεγονός που κάνει τα πεδία εφαρμογής τους διαφορετικά.
μπαταρία λιθίου
1. Η διαφορά στα υλικά μεταξύ των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών μολύβδου-οξέος
(1) Υλικά κατασκευής μπαταριών λιθίου
Οι μπαταρίες λιθίου περιλαμβάνουν μπαταρίες πολυμερούς λιθίου, μπαταρίες οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου, τριμερείς μπαταρίες λιθίου και μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου. Τα κύρια υλικά που χρησιμοποιούνται στην αντίστοιχη κατασκευή τους: υλικό θετικού ηλεκτροδίου, υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου, διαχωριστής και ηλεκτρολύτης.
1) Μεταξύ των καθοδικών υλικών, τα υλικά που χρησιμοποιούνται πιο συχνά είναι το κοβαλτικό λίθιο, το μαγγανικό λίθιο, το φωσφορικό λίθιο σιδήρου και τα τριμερή υλικά (πολυμερές νικελίου κοβαλτίου μαγγανίου). Τα υλικά καθόδου καταλαμβάνουν μεγάλο ποσοστό (η αναλογία μάζας θετικών και αρνητικών υλικών είναι 3:1~4:1), επειδή η απόδοση των υλικών καθόδου επηρεάζει άμεσα την απόδοση των μπαταριών ιόντων λιθίου και το κόστος τους καθορίζει άμεσα το κόστος του μπαταρία.
2) Μεταξύ των υλικών ανόδου, τα σημερινά υλικά ανόδου είναι κυρίως ο φυσικός γραφίτης και ο τεχνητός γραφίτης. Τα υλικά ανόδου που διερευνώνται περιλαμβάνουν νιτρίδια, PAS, οξείδια με βάση τον κασσίτερο, κράματα κασσιτέρου, υλικά νανοανόδου και άλλες διαμεταλλικές ενώσεις. Ως ένα από τα τέσσερα κύρια συστατικά των μπαταριών λιθίου, τα υλικά ανόδου διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της χωρητικότητας της μπαταρίας και της απόδοσης του κύκλου, και βρίσκονται στον πυρήνα της μεσαίας κατηγορίας της βιομηχανίας μπαταριών λιθίου.
3) Τα προσανατολισμένα στην αγορά υλικά διαφράγματος είναι κυρίως διαφράγματα πολυολεφίνης που αποτελούνται κυρίως από πολυαιθυλένιο (PE) και πολυπροπυλένιο (PP). Στη δομή των μπαταριών λιθίου, το διάφραγμα είναι ένα από τα βασικά εσωτερικά εξαρτήματα. Η απόδοση του διαφράγματος καθορίζει τη δομή διεπαφής και την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας και επηρεάζει άμεσα τη χωρητικότητα, τον κύκλο και την απόδοση ασφάλειας της μπαταρίας. Ένα διάφραγμα με εξαιρετική απόδοση παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης της μπαταρίας.
4) Ο ηλεκτρολύτης παρασκευάζεται γενικά από οργανικούς διαλύτες υψηλής καθαρότητας, άλας λιθίου ηλεκτρολύτη, απαραίτητα πρόσθετα και άλλες πρώτες ύλες υπό ορισμένες συνθήκες και σε ορισμένες αναλογίες. Ο ηλεκτρολύτης παίζει ρόλο στην αγωγή ιόντων μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων της μπαταρίας λιθίου, γεγονός που εγγυάται ότι η μπαταρία ιόντων λιθίου αποκτά τα πλεονεκτήματα της υψηλής τάσης και της υψηλής ειδικής ενέργειας.
Μπαταρίες μολύβδου-οξέος
(2) Υλικά κατασκευής μπαταριών μολύβδου-οξέος
Η σύνθεση των μπαταριών μολύβδου-οξέος: πλάκα, διαχωριστής, κέλυφος, ηλεκτρολύτης, λωρίδα σύνδεσης μολύβδου, πόλος κ.λπ.
1) Θετικές και αρνητικές πλάκες
Ταξινόμηση και σύνθεση: Οι πολικές πλάκες χωρίζονται σε θετικές και αρνητικές πλάκες, οι οποίες αποτελούνται από ένα πλαίσιο πλέγματος και ένα ενεργό υλικό που είναι γεμάτο.
Λειτουργία: Στη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, η αμοιβαία μετατροπή ηλεκτρικής και χημικής ενέργειας πραγματοποιείται με τη χημική αντίδραση μεταξύ του ενεργού υλικού στην πλάκα του ηλεκτροδίου και του θειικού οξέος στον ηλεκτρολύτη.
Διάκριση χρώματος: Το ενεργό υλικό στη θετική πλάκα είναι το διοξείδιο του μολύβδου (PbO2), το οποίο είναι σκούρο καφέ. Το ενεργό υλικό στην αρνητική πλάκα είναι σπογγώδης καθαρός μόλυβδος (Pb), ο οποίος είναι μπλε-γκρι.
Ο ρόλος του πλέγματος: να περιέχει το ενεργό υλικό και να διαμορφώνει το πιάτο.
Ομάδα πλακών: Για να αυξηθεί η χωρητικότητα της μπαταρίας, συγκολλούνται παράλληλα πολλαπλές θετικές και αρνητικές πλάκες για να σχηματίσουν μια θετική και αρνητική ομάδα πλακών.
Ειδικές απαιτήσεις για την εγκατάσταση: κατά την εγκατάσταση, οι θετικές και αρνητικές πλάκες εισάγονται η μία στην άλλη και ο διαχωριστής εισάγεται στη μέση. Σε κάθε μεμονωμένο κελί, ο αριθμός των αρνητικών πλακών είναι πάντα ένα μεγαλύτερος από τον αριθμό των θετικών πλακών.
2) Διαχωρισμός
Λειτουργία: Για να μειωθεί η εσωτερική αντίσταση και το μέγεθος της μπαταρίας, οι θετικές και αρνητικές πλάκες στο εσωτερικό της μπαταρίας πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά. Προκειμένου να αποφευχθεί η επαφή μεταξύ τους και το βραχυκύκλωμα, οι θετικές και αρνητικές πλάκες πρέπει να χωρίζονται με διαχωριστές.
Απαιτήσεις υλικού: Το υλικό διαχωρισμού πρέπει να έχει πορώδες και διαπερατότητα και οι χημικές ιδιότητες πρέπει να είναι σταθερές, δηλαδή να έχει καλή αντίσταση στα οξέα και αντοχή στην οξείδωση.
Υλικά: Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά διαχωριστικών περιλαμβάνουν ξύλινα χωρίσματα, μικροπορώδη καουτσούκ, μικροπορώδη πλαστικά, υαλοβάμβακα και χαρτόνι.
Απαιτήσεις εγκατάστασης: Η αυλακωτή πλευρά του διαχωριστή θα πρέπει να βλέπει στη θετική πλάκα κατά την εγκατάσταση.
3) Κέλυφος
Λειτουργία: χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση του ηλεκτρολυτικού διαλύματος και του συγκροτήματος πλάκας
Υλικό: Κατασκευασμένο από υλικά με αντοχή στα οξέα, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή σε κραδασμούς, καλή μόνωση και ορισμένες μηχανικές ιδιότητες.
Δομικά χαρακτηριστικά: Το κέλυφος είναι μια ενσωματωμένη δομή, το εσωτερικό του κελύφους χωρίζεται σε 3 ή 6 μεμονωμένα κελιά που δεν συνδέονται μεταξύ τους με διαχωριστικά τοιχώματα και υπάρχουν προεξέχουσες νευρώσεις στο κάτω μέρος για να συγκρατούν το συγκρότημα πλάκας. Ο χώρος μεταξύ των νευρώσεων χρησιμοποιείται για τη συσσώρευση του πεσμένου ενεργού υλικού για την αποφυγή βραχυκυκλώματος μεταξύ των πλακών πόλων. Αφού τοποθετηθούν οι πλάκες πόλων στο κέλυφος, το επάνω μέρος σφραγίζεται με κάλυμμα μπαταρίας από το ίδιο υλικό με το κέλυφος. Υπάρχει μια οπή πλήρωσης που αντιστοιχεί στην κορυφή κάθε στοιχείου στο κάλυμμα της μπαταρίας, η οποία χρησιμοποιείται για την προσθήκη ηλεκτρολύτη και απεσταγμένου νερού και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του ύψους της στάθμης του ηλεκτρολύτη και τη μέτρηση της σχετικής πυκνότητας του ηλεκτρολύτη.
4) Ηλεκτρολύτης
Ρόλος: Ο ηλεκτρολύτης παίζει ρόλο στην αγωγιμότητα μεταξύ των ιόντων και συμμετέχει στη χημική αντίδραση στη διαδικασία μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας και χημικής ενέργειας, δηλαδή στην ηλεκτροχημική αντίδραση φόρτισης και εκφόρτισης.
Συστατικά: Αποτελείται από καθαρό θειικό οξύ και απεσταγμένο νερό σε ορισμένη αναλογία και η πυκνότητά του είναι γενικά 1,24 έως 1,30 g/ml.
Ιδιαίτερη προσοχή: η καθαρότητα του ηλεκτρολύτη είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
2. Η διαφορά στην απόδοση εκφόρτισης μεταξύ των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών μολύβδου-οξέος
1) Στο περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας της μπαταρίας, η απόδοση εκφόρτισης των μπαταριών λιθίου είναι πολύ καλύτερη από εκείνη των μπαταριών μολύβδου-οξέος όσον αφορά την αντίσταση σε χαμηλή θερμοκρασία.
2) Όσον αφορά τη διάρκεια ζωής του κύκλου, οι μπαταρίες λιθίου είναι περίπου διπλάσιες από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
3) Όσον αφορά την τάση εργασίας, η μπαταρία λιθίου είναι 3,7 V, η μπαταρία μολύβδου είναι 2,0 V και η πλατφόρμα εκφόρτισης είναι υψηλότερη από αυτή της μπαταρίας μολύβδου-οξέος.
4) Όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας, οι μπαταρίες λιθίου είναι πολύ υψηλότερες από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
5) Με την ίδια χωρητικότητα και τάση, οι μπαταρίες λιθίου είναι ελαφρύτερες σε βάρος και πιο εύκαμπτες από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος σε μέγεθος και σχήμα.
Παρόλα αυτά, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος εξακολουθούν να βασίζονται σε μια σειρά πλεονεκτημάτων, όπως ισχυρή απόδοση εκφόρτισης υψηλού ρεύματος, σταθερά χαρακτηριστικά τάσης, μεγάλο εύρος εφαρμογής θερμοκρασίας, μεγάλη χωρητικότητα μιας μπαταρίας, υψηλή ασφάλεια, άφθονες πρώτες ύλες, χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και χαμηλή τιμή . Τα περισσότερα παραδοσιακά πεδία και ορισμένα αναδυόμενα πεδία εφαρμογών καταλαμβάνουν σταθερή θέση.
3) Η διαφορά μεταξύ των μπαταριών λιθίου και των μπαταριών μολύβδου-οξέος στους τομείς εφαρμογής
Καθώς οι μπαταρίες λιθίου έχουν πιο ευέλικτη προσαρμογή ως προς την ενεργειακή πυκνότητα, το μέγεθος και το σχήμα, τείνουν να είναι φορητές και έξυπνες συσκευές στον τομέα των εφαρμογών, όπως έξυπνα φορητά προϊόντα 3C, φορητές τράπεζες ισχύος κ.λπ.
Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι μονόμορφες, μεγάλες και ογκώδεις. Τα περισσότερα από αυτά χρησιμοποιούνται σε συσκευές αποθήκευσης ενέργειας και εκείνες που δεν είναι φορητές αλλά δεν μπορούν πάντα να χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα.
Τηλ: 86-0755-32937425
Ταχυδρομείο: info@vtcpower.com
Ιστότοπος: www.vtcbattery.com
Διεύθυνση: No 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Huizhou City, Κίνα
Καυτές λέξεις-κλειδιά: μπαταρία λιθίου πολυμερούς, κατασκευαστής μπαταριών λιθίου πολυμερούς, μπαταρία Lifepo4, μπαταρίες πολυμερών ιόντων λιθίου (LiPo), μπαταρία ιόντων λιθίου, LiSoci2, μπαταρία NiMH-NiCD, Μπαταρία BMS
