Diferencia entre batería de plomo ácido, batería de litio, batería de iones de sodio y batería de grafeno
2021-12-07 15:55Este artículo lo ayuda a comprender la diferencia entre la batería de plomo ácido, la batería de litio, la batería de iones de sodio y la batería de grafeno.
El vehículo eléctrico es un transporte común que se puede ver en todas partes en la calle y callejones. La batería es el componente central del vehículo eléctrico, la calidad de la batería determina directamente la autonomía del vehículo eléctrico. Por lo tanto, cómo encontrar una batería con un alto factor de seguridad, rentable y de larga vida útil es un problema con el que la mayoría de las personas luchan al elegir vehículos eléctricos. Hay principalmente baterías de plomo-ácido, baterías de litio, baterías de sodio y baterías de grafeno en el mercado hoy en día, pero muchas personas no saben la diferencia. Este artículo te ayudará a entender.
1. Diferencia de concepto
Los electrodos de las baterías de plomo-ácido están hechos principalmente de plomo y sus óxidos, y el electrolito es una batería con solución de ácido sulfúrico. En el estado de descarga de la batería de plomo-ácido, el componente principal del electrodo positivo es el dióxido de plomo y el componente principal del electrodo negativo es el plomo. En estado de carga, los componentes principales de ambos electrodos son sulfato de plomo. Las baterías de plomo-ácido se cargan y descargan por reacción química entre los materiales activos en el terminal positivo y negativo y el ácido sulfúrico en el electrolito.
La batería de litio es un tipo de batería que utiliza metal de litio o aleación de litio como material positivo/negativo y solución electrolítica no acuosa. El material del electrodo negativo de la batería de litio es metal o material de aleación de litio. Depende de la transferencia del electrodo positivo y el electrodo negativo al principio para completar la operación de carga y descarga de la batería. Ahora, la batería de litio incluye principalmente batería de fosfato de hierro y litio, batería de manganato de hierro y litio y batería de polímero de litio ternario.
1.3 Baterías de iones de sodio
Las baterías de iones de sodio, un tipo de batería recargable, dependen de los iones de sodio que se mueven entre los electrodos positivo y negativo para funcionar de manera similar a las baterías de iones de litio. Es decir, durante el proceso de carga y descarga, el Na+ se inserta y se libera entre los dos electrodos: durante la carga, el Na+ se elimina del electrodo positivo y se incrusta en el electrodo negativo a través del electrolito; es opuesto cuando se descarga. La nueva batería de iones de sodio 18650 utiliza transferencia de iones de sodio, en lugar de iones de litio, para almacenar y liberar electricidad.
1.4 Baterías de grafeno
La tecnología de grafeno aún se encuentra en la etapa de desarrollo y aún no está lista para su uso a gran escala. En la actualidad, las baterías de grafeno utilizadas en China son esencialmente baterías de plomo-ácido. El polvo de grafito se agrega sobre la base de baterías de plomo-ácido, lo que hace que las baterías tengan una excelente resistencia al calor, resistencia a la corrosión y conductividad, por lo que la durabilidad de las baterías ha mejorado considerablemente. Las baterías de grafeno, en cierto sentido, son una versión mejorada de las baterías de plomo-ácido.
2. Diferencia de precio
Las baterías de plomo-ácido y las baterías de litio se fabrican mediante un proceso completamente diferente, y la dificultad de la tecnología de las baterías de litio y los costos de los materiales son mayores que las baterías de plomo-ácido, por lo tanto, las baterías de iones de litio son más caras que las baterías de plomo-ácido, independientemente de la factores de marca, la batería de litio sería aproximadamente 3 veces el precio de las baterías de plomo-ácido, como la batería de 48V20Ah, la nueva batería de plomo-ácido cuesta 500 Yuan a 700 Yuan, mientras que la batería de litio cuesta 1200 Yuan a 1500 Yuan, por lo que el plomo -La batería de ácido es más rentable.
Y las baterías de iones de sodio, debido a que el sodio es abundante y está ampliamente distribuido, pueden ser entre un 20 % y un 30 % más baratas que las baterías de iones de litio. Por lo tanto, las baterías de iones de sodio tienen una enorme ventaja de precio potencial.
Las baterías de grafeno, como decíamos antes, es una versión mejorada de las baterías de plomo-ácido. Entonces, en comparación con las baterías de plomo ácido, la placa de plomo es un poco más gruesa. La batería de grafeno general es aproximadamente 5 kg más pesada que una batería de ácido de plomo. Al mismo tiempo, se agrega la tecnología de grafeno, por lo que el precio de la batería de grafeno es un poco más alto que el de una batería de plomo-ácido, quizás entre un 10 % y un 20 %.
3. Diferencia del factor de seguridad
El peligro potencial para la seguridad de las baterías es la combustión espontánea, y las baterías de plomo-ácido no tienen las características de deflagración porque el electrolito es ácido sulfúrico. La batería de litio no contiene cadmio, plomo, mercurio y otros elementos que contaminan el medio ambiente. El litio metálico que utiliza es un metal muy activo. Su seguridad depende principalmente de la estabilidad térmica de los materiales de la batería y también está estrechamente relacionada con las condiciones de abuso de la batería, como sobrecarga, punzonado, extrusión y alta temperatura. Por el contrario, en términos de seguridad, las baterías de plomo-ácido serán aún mejores.
La batería de iones de sodio también tiene un rendimiento relativamente seguro, puede funcionar normalmente en el rango de temperatura de menos 40 ℃ a 80 ℃, la tasa de retención de capacidad es cercana al 90 % en el entorno de menos 20 ℃, el rendimiento de temperatura alta y baja es mejor que Otras baterías secundarias, el fenómeno de fuga térmica de la batería es mucho menor que la batería de iones de litio.
En cuanto a la batería de grafeno, la dificultad del proceso y los materiales utilizados para la producción son básicamente los mismos que los de la batería de plomo-ácido, excepto que se agregan elementos de grafeno que pueden aumentar la conductividad, este método de operación tiene la misma lógica que el plomo anterior. batería de ácido agregando el elemento "cadmio" resistente a la corrosión. Por lo tanto, en términos de seguridad, no hay una diferencia obvia entre la batería de plomo-ácido y la batería de grafeno, y ambas son del tipo de batería sin combustión.
4. Diferencia en la vida útil
Teóricamente hablando, los componentes principales de las baterías de plomo-ácido son el ácido sulfúrico y la placa de plomo, que son fáciles de consumir y dañar durante el uso de la batería. En los tiempos de carga y descarga del ciclo, las baterías de plomo-ácido generalmente solo 300 veces, por lo tanto, la vida teórica es generalmente de unos tres años.
La batería de litio y la batería de plomo ácido son diferentes, su metal de litio es más duradero y la teoría del diseño del ciclo de circulación suele ser mayor a 1000 veces, por lo tanto, la teoría de la vida en general se puede usar durante 5 años más o menos. Además, la durabilidad de los iones de litio es más innovadora. La batería de litio conocida actualmente con una vida útil relativamente larga puede alcanzar los 25.000 ciclos de carga y descarga, y se espera que se use durante unos 70 años, lo que es imposible para las baterías de plomo-ácido.
Como el radio del ion de sodio es mayor que el del ion de litio, es difícil incorporarlo y despegarlo en el proceso de reacción y causar cambios estructurales fácilmente, lo que resulta en un ciclo de vida corto. Con una vida útil reducida al 80 %, la batería de iones de sodio se puede recargar 2000 veces, mucho más que los 300-500 ciclos de las baterías de plomo-ácido, pero significativamente menos que los 4000-6000 ciclos de las baterías de iones de litio.
La batería de grafeno, como una versión actualizada de la batería de plomo-ácido, fortalece naturalmente las debilidades de la versión original, incluida la vida útil y el diseño de los tiempos de carga y descarga de la batería de plomo-ácido mencionados anteriormente en 300 veces más o menos, y la carga de la batería de grafeno y los tiempos de descarga son alrededor de 500 veces, mejora los dos tercios. Por supuesto, el uso específico depende de la conciencia de mantenimiento del propietario, pero en teoría, es el mismo tipo de batería que las baterías de plomo-ácido, que son vulnerables a"lesión"y generalmente tienen una vida útil de tres años si no se mantienen durante el uso.
De hecho, a lo largo del desarrollo de la industria mundial de baterías en los últimos años, aunque debido a cambios en las políticas relevantes y factores de desarrollo del mercado, las industrias de baterías de litio, baterías de iones de sodio, baterías de grafeno y otras baterías se han desarrollado rápidamente. Sin embargo, en términos del alcance global actual, la batería de plomo-ácido sigue siendo la batería química con la mayor participación de mercado y la más amplia gama de usos, especialmente en algunos otros países en desarrollo. La batería de plomo-ácido sigue desempeñando un papel fundamental en el mercado debido a su tecnología de reciclaje más asequible, más madura y estable.
Mejor (Xiamen) Power Technology Co., LTD., como experto global en soluciones de fabricación de baterías de plomo ácido y operador de recursos completos, ha avanzado en investigación y desarrollo de equipos de baterías de plomo ácido, producción y capacidad de fabricación, y ha reunido a los excelentes ingenieros mecánicos y expertos en baterías de la industria durante muchos años para desarrollar servicios de integración de proyectos de ingeniería. . Comprometidos a proporcionar a los clientes diseño de I + D, construcción de proyectos, conjuntos completos de equipos, instalación y puesta en marcha en uno de los servicios generales de integración del sistema de contratación. Con más de diez años de arduos esfuerzos, ahora tenemos más de 500 productos para que los clientes elijan. Al mismo tiempo, podemos brindar a los clientes servicios de valor agregado, como diseño de fábrica de baterías, diseño y herramientas de productos de baterías, soporte técnico para la fabricación de baterías,