Differenza tra batteria al piombo, batteria al litio, batteria agli ioni di sodio e batteria al grafene
2021-12-07 15:55Questo articolo ti aiuta a capire la differenza tra batteria al piombo acido, batteria al litio, batteria agli ioni di sodio e batteria al grafene
Il veicolo elettrico è un mezzo di trasporto comune che può essere visto ovunque per strada e nei vicoli. La batteria è il componente principale del veicolo elettrico, la qualità della batteria determina direttamente l'autonomia del veicolo elettrico. Quindi, come trovare una batteria con un fattore di sicurezza elevato, conveniente e di lunga durata è un problema con cui la maggior parte delle persone deve lottare quando sceglie i veicoli elettrici. Ci sono principalmente batterie al piombo, batterie al litio, batterie al sodio e batterie al grafene oggi sul mercato, ma molte persone non conoscono la differenza. Questo articolo ti aiuterà a capire.
1. Differenza di concetto
Gli elettrodi delle batterie al piombo sono costituiti principalmente da piombo e suoi ossidi e l'elettrolita è una batteria con una soluzione di acido solforico. Nello stato di scarica della batteria al piombo, il componente principale dell'elettrodo positivo è il biossido di piombo e il componente principale dell'elettrodo negativo è il piombo. Nello stato di carica, i componenti principali di entrambi gli elettrodi sono il solfato di piombo. Le batterie al piombo vengono caricate e scaricate dalla reazione chimica tra i materiali attivi sul terminale positivo e negativo e l'acido solforico nell'elettrolita.
La batteria al litio è un tipo di batteria che utilizza litio metallico o lega di litio come materiale positivo/negativo e soluzione elettrolitica non acquosa. Il materiale dell'elettrodo negativo della batteria al litio è in metallo o in lega di litio. Dipende dal trasferimento dell'elettrodo positivo e dell'elettrodo negativo all'inizio per completare l'operazione di carica e scarica della batteria. Ora la batteria al litio include principalmente la batteria al litio ferro fosfato, la batteria al litio ferro manganato e la batteria al litio polimerica ternaria.
1.3 Batterie agli ioni di sodio
Le batterie agli ioni di sodio, un tipo di batteria ricaricabile, si basano sugli ioni di sodio che si muovono tra gli elettrodi positivo e negativo per funzionare in modo simile alle batterie agli ioni di litio. Cioè, durante il processo di carica e scarica, Na+ viene inserito e rilasciato avanti e indietro tra i due elettrodi: durante la carica, Na+ viene rimosso dall'elettrodo positivo e incorporato nell'elettrodo negativo attraverso l'elettrolita; è opposto quando si scarica. La nuova batteria agli ioni di sodio 18650 utilizza il trasferimento di ioni di sodio, anziché gli ioni di litio, per immagazzinare e rilasciare elettricità.
1.4 Batterie al grafene
La tecnologia al grafene è ancora in fase di sviluppo e non è ancora pronta per l'uso su larga scala. Attualmente, le batterie al grafene utilizzate in Cina sono essenzialmente batterie al piombo. La polvere di grafite viene aggiunta sulla base di batterie al piombo, il che rende le batterie un'eccellente resistenza al calore, resistenza alla corrosione e conduttività, in modo che la durata delle batterie sia stata notevolmente migliorata. Le batterie al grafene, in un certo senso, sono una versione migliorata delle batterie al piombo.
2. Differenza di prezzo
Le batterie al piombo e le batterie al litio sono realizzate con un processo completamente diverso e la difficoltà della tecnologia delle batterie al litio e i costi dei materiali sono maggiori rispetto alle batterie al piombo, pertanto le batterie agli ioni di litio sono più costose delle batterie al piombo, indipendentemente dal fattori di marca, la batteria al litio sarebbe circa 3 volte il prezzo delle batterie al piombo, come la batteria 48V20Ah, la nuova batteria al piombo costa da 500 Yuan a 700 Yuan, mentre la batteria al litio costa da 1200 Yuan a 1500 Yuan, quindi il piombo -La batteria acida è più conveniente.
E le batterie agli ioni di sodio, poiché il sodio è abbondante e ampiamente distribuito, possono essere del 20% ~ 30% più economiche delle batterie agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di sodio hanno quindi un enorme vantaggio di prezzo potenziale.
Le batterie al grafene, come abbiamo detto prima, sono una versione migliorata delle batterie al piombo. Quindi, rispetto alle batterie al piombo acido, la piastra di piombo è un po' più spessa. La batteria generale al grafene è di circa 5 kg più pesante di una batteria al piombo. Allo stesso tempo, viene aggiunta la tecnologia al grafene, quindi il prezzo della batteria al grafene è leggermente superiore a quello di una batteria al piombo, forse dal 10% al 20%.
3. Differenza del fattore di sicurezza
Il potenziale pericolo per la sicurezza delle batterie è la combustione spontanea e le batterie al piombo non hanno le caratteristiche di deflagrazione perché l'elettrolito è acido solforico. La batteria al litio non contiene cadmio, piombo, mercurio e altri elementi che inquinano l'ambiente. Il litio metallico che utilizza è un metallo molto attivo. La sua sicurezza dipende principalmente dalla stabilità termica dei materiali della batteria ed è anche strettamente correlata a condizioni di abuso della batteria come sovraccarico, agugliatura, estrusione e temperatura elevata. Al contrario, in termini di sicurezza, le batterie al piombo saranno ancora migliori.
La batteria agli ioni di sodio ha anche prestazioni relativamente sicure, può funzionare normalmente nell'intervallo di temperatura da meno 40 ℃ a 80 ℃, il tasso di ritenzione della capacità è vicino al 90% nell'ambiente di meno 20 ℃, le prestazioni ad alta e bassa temperatura sono migliori di altre batterie secondarie, il suo fenomeno di instabilità termica della batteria è molto inferiore alla batteria agli ioni di litio.
Per quanto riguarda la batteria al grafene, la difficoltà di processo e i materiali utilizzati per la produzione sono sostanzialmente gli stessi di quelli della batteria al piombo, tranne per il fatto che vengono aggiunti elementi di grafene che possono aumentare la conduttività, questo metodo di funzionamento è nella stessa logica del primo piombo- batteria ad acido aggiungendo l'elemento resistente alla corrosione "cadmio". Pertanto, in termini di sicurezza, non vi è alcuna differenza evidente tra batteria al piombo e batteria al grafene, ed entrambe sono di tipo non combustibile.
4. Differenza nella vita utile
In teoria, i componenti principali delle batterie al piombo sono l'acido solforico e la piastra di piombo, che si consumano facilmente e si danneggiano durante l'uso della batteria. Nei tempi di carica e scarica del ciclo, le batterie al piombo generalmente solo 300 volte, quindi la vita teorica è generalmente di circa tre anni.
La batteria al litio e la batteria al piombo sono diverse, il suo metallo al litio è più durevole e la teoria del design del conteggio del ciclo di circolazione è solitamente maggiore di 1000 volte, quindi la teoria della vita in generale può essere utilizzata per circa 5 anni. Inoltre, la durata degli ioni di litio è più rivoluzionaria. L'attuale batteria al litio nota con una durata relativamente lunga può raggiungere 25.000 cicli di carica e scarica e si prevede che venga utilizzata per circa 70 anni, il che è impossibile per le batterie al piombo.
Poiché il raggio dello ione sodio è maggiore di quello dello ione litio, è difficile da incorporare e decollare nel processo di reazione ed è facile causare cambiamenti strutturali, con conseguente breve ciclo di vita. Ridotta all'80% di durata, la batteria agli ioni di sodio può essere ricaricata 2.000 volte, molto più in alto rispetto ai 300-500 cicli delle batterie al piombo, ma significativamente meno rispetto ai 4.000-6.000 cicli delle batterie agli ioni di litio
La batteria al grafene, come versione di aggiornamento della batteria al piombo acido, rafforza naturalmente i punti deboli della versione originale, inclusa la durata e il design della carica della batteria al piombo acido e i tempi di scarica sopra menzionati in circa 300 volte e la carica della batteria al grafene e i tempi di scarica sono circa 500 volte, migliora i due terzi. Naturalmente, l'uso specifico dipende dalla consapevolezza della manutenzione del proprietario, ma in teoria si tratta dello stesso tipo di batteria delle batterie al piombo, che sono vulnerabili"lesione"e generalmente hanno una durata di tre anni se non mantenute durante l'uso.
In effetti, durante lo sviluppo dell'industria globale delle batterie negli ultimi anni, anche se a causa dei cambiamenti nelle politiche pertinenti e dei fattori di sviluppo del mercato, le batterie al litio, le batterie agli ioni di sodio, le batterie al grafene e altre industrie delle batterie si sono sviluppate rapidamente. Tuttavia, in termini di portata globale attuale, la batteria al piombo è ancora la batteria chimica con la maggiore quota di mercato e la più ampia gamma di utilizzo, soprattutto in alcuni altri paesi in via di sviluppo. La batteria al piombo gioca ancora un ruolo fondamentale nel mercato grazie alla sua tecnologia di riciclaggio più economica, più matura e stabile.
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