تفاوت بین باتری اسید سرب، باتری لیتیومی، باتری یون سدیم و باتری گرافن

این مقاله به شما کمک می کند تا تفاوت بین باتری اسید سرب، باتری لیتیومی، باتری یون سدیم و باتری گرافن را درک کنید.

وسیله نقلیه برقی حمل و نقل رایجی است که در همه جای خیابان و کوچه ها دیده می شود. باتری جزء اصلی وسیله نقلیه الکتریکی است، کیفیت باتری به طور مستقیم محدوده وسیله نقلیه الکتریکی را تعیین می کند. بنابراین، چگونگی پیدا کردن باتری با ضریب ایمنی بالا، مقرون به صرفه و عمر طولانی مشکلی است که اکثر مردم هنگام انتخاب خودروهای الکتریکی با آن دست و پنجه نرم می کنند. امروزه عمدتاً باتری های سرب اسید، باتری های لیتیومی، باتری های سدیمی و باتری های گرافن در بازار وجود دارد، اما بسیاری از مردم تفاوت را نمی دانند. این مقاله به شما در درک این موضوع کمک می کند.

1. تفاوت مفهومی

1.1 باتری های سرب اسیدی

الکترودهای باتری های سرب اسیدی عمدتاً از سرب و اکسیدهای آن ساخته شده اند و الکترولیت باتری با محلول اسید سولفوریک است. در حالت دشارژ باتری سرب اسید، جزء اصلی الکترود مثبت دی اکسید سرب و جزء اصلی الکترود منفی سرب است. در حالت شارژ، اجزای اصلی هر دو الکترود سولفات سرب هستند. باتری های سرب اسید با واکنش شیمیایی بین مواد فعال در ترمینال مثبت و منفی و اسید سولفوریک در الکترولیت شارژ و دشارژ می شوند.

1.2باتری لیتیومی

باتری لیتیومی نوعی باتری است که از فلز لیتیوم یا آلیاژ لیتیوم به عنوان ماده مثبت/منفی و محلول الکترولیت غیرآبی استفاده می کند. ماده الکترود منفی باتری لیتیوم فلز یا مواد آلیاژ لیتیوم است. برای تکمیل عملیات شارژ و دشارژ باتری به انتقال الکترود مثبت و الکترود منفی در ابتدا بستگی دارد. اکنون باتری لیتیومی عمدتاً شامل باتری فسفات آهن لیتیوم، باتری منگنات آهن لیتیوم و باتری لیتیوم پلیمری سه تایی است.

1.3 باتری یون سدیم

باتری‌های یون سدیم، نوعی باتری قابل شارژ، به یون‌های سدیم متکی هستند که بین الکترودهای مثبت و منفی حرکت می‌کنند تا مانند باتری‌های لیتیوم یونی کار کنند. یعنی در طول فرآیند شارژ و دشارژ، Na+ بین دو الکترود وارد و به عقب و جلو آزاد می‌شود: در حین شارژ، Na+ از الکترود مثبت خارج شده و از طریق الکترولیت در الکترود منفی جاسازی می‌شود. هنگام تخلیه برعکس است. باتری جدید یون سدیم 18650 از انتقال یون سدیم به جای یون لیتیوم برای ذخیره و آزادسازی الکتریسیته استفاده می کند.

1.4 باتری های گرافن

فناوری گرافن هنوز در مرحله توسعه است و هنوز برای استفاده در مقیاس بزرگ آماده نیست. در حال حاضر، باتری های گرافن مورد استفاده در چین اساساً باتری های سرب اسیدی هستند. پودر گرافیت بر اساس باتری های سرب اسیدی اضافه می شود که باعث می شود باتری ها دارای مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و رسانایی عالی باشند، به طوری که دوام باتری ها بسیار بهبود یافته است. باتری های گرافن، به یک معنا، نسخه پیشرفته ای از باتری های سرب اسیدی هستند.

2. تفاوت قیمت

باتری‌های سرب اسید و باتری‌های لیتیومی با فرآیندی کاملاً متفاوت ساخته می‌شوند و سختی فناوری باتری‌های لیتیومی و هزینه مواد بیشتر از باتری‌های سرب اسیدی است، بنابراین، باتری‌های لیتیوم یونی بدون توجه به فاکتورهای نام تجاری، باتری لیتیومی حدود 3 برابر قیمت باتری های سرب اسیدی است، مانند باتری 48V20Ah، باتری سرب اسید جدید 500 یوان تا 700 یوان هزینه دارد، در حالی که باتری لیتیومی 1200 یوان تا 1500 یوان هزینه دارد، بنابراین سرب باتری اسیدی مقرون به صرفه تر است.

و باتری‌های یون سدیم، به دلیل فراوانی و توزیع گسترده سدیم، می‌توانند 20 تا 30 درصد ارزان‌تر از باتری‌های لیتیوم یون باشند. بنابراین، باتری‌های یون سدیم دارای مزیت قیمت بالقوه زیادی هستند.

باتری‌های گرافن، همانطور که قبلاً گفتیم، یک نسخه پیشرفته از باتری‌های سرب اسیدی است. بنابراین، در مقایسه با باتری های اسید سرب، صفحه سرب کمی ضخیم تر است. باتری گرافن عمومی حدود 5 کیلوگرم سنگین تر از باتری سرب اسید است. در عین حال، فناوری گرافن اضافه شده است، بنابراین قیمت باتری گرافن کمی بالاتر از باتری سرب اسید است، شاید 10٪ تا 20٪.

3. تفاوت فاکتور ایمنی

خطر بالقوه ایمنی باتری ها احتراق خود به خود است و باتری های سرب اسیدی ویژگی های آتش زدایی را ندارند زیرا الکترولیت اسید سولفوریک است. باتری لیتیومی فاقد کادمیوم، سرب، جیوه و سایر عناصری است که محیط را آلوده می کند. فلز لیتیومی که استفاده می کند یک فلز بسیار فعال است. ایمنی آن عمدتاً به پایداری حرارتی مواد باتری بستگی دارد و همچنین با شرایط سوء استفاده از باتری مانند شارژ بیش از حد، سوزن زدن، اکستروژن و دمای بالا ارتباط نزدیکی دارد. در مقابل، از نظر ایمنی، باتری های سرب اسیدی حتی بهتر خواهند بود.

باتری یون سدیم همچنین دارای عملکرد نسبتاً ایمن است، می تواند به طور معمول در محدوده دمایی منفی 40 تا 80 درجه سانتیگراد کار کند، میزان نگهداری ظرفیت نزدیک به 90٪ در محیط منفی 20 درجه سانتیگراد است، عملکرد دمای بالا و پایین بهتر از سایر باتری های ثانویه، پدیده فرار حرارتی باتری آن بسیار کمتر از باتری لیتیوم یونی است.

در مورد باتری گرافن، دشواری فرآیند و مواد مورد استفاده برای تولید اساساً مشابه باتری های سرب اسیدی است، با این تفاوت که عناصر گرافنی که می توانند رسانایی را افزایش دهند، به آن اضافه می شود، این روش عملکرد در همان منطق اولیه سرب است. باتری اسیدی که عنصر "کادمیم" مقاوم در برابر خوردگی را اضافه می کند. بنابراین، از نظر ایمنی، تفاوت آشکاری بین باتری سرب اسید و باتری گرافن وجود ندارد و هر دو از نوع باتری غیر احتراق هستند.

4. تفاوت در طول عمر

از نظر تئوری، اجزای اصلی باتری های سرب اسیدی اسید سولفوریک و صفحه سربی هستند که به راحتی مصرف می شوند و در هنگام استفاده از باتری آسیب می بینند. در زمان شارژ و دشارژ چرخه، باتری های سرب اسیدی به طور کلی فقط 300 بار، بنابراین، عمر نظری به طور کلی حدود سه سال است.

باتری لیتیومی و باتری اسید سرب متفاوت است، فلز لیتیوم آن دوام بیشتری دارد و تئوری طراحی تعداد چرخه گردش معمولاً بیش از 1000 برابر است، بنابراین، تئوری زندگی به طور کلی می تواند برای 5 سال یا بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، دوام یون لیتیوم پیشرفت بیشتری دارد. باتری لیتیومی شناخته شده فعلی با عمر نسبتاً طولانی می تواند به 25000 چرخه شارژ و دشارژ برسد و انتظار می رود حدود 70 سال از آن استفاده شود که برای باتری های سرب اسید غیرممکن است.

از آنجایی که شعاع یون سدیم بزرگتر از یون لیتیوم است، جاسازی و برداشتن آن در فرآیند واکنش دشوار است و ایجاد تغییرات ساختاری آسان است و در نتیجه عمر چرخه کوتاهی دارد. باتری یون سدیم با کاهش تا 80 درصد عمر، می تواند 2000 بار شارژ شود، بسیار بیشتر از 300-500 چرخه باتری های سرب اسید، اما به طور قابل توجهی کمتر از چرخه های 4000-6000 باتری های لیتیوم یون.

باتری گرافن به عنوان یک نسخه به روز باتری سرب اسید، به طور طبیعی نقاط ضعف نسخه اصلی را تقویت می کند، از جمله طول عمر و طراحی باتری سرب اسیدی، زمان شارژ و دشارژ ذکر شده در بالا در حدود 300 بار و شارژ باتری گرافن. و زمان تخلیه حدود 500 برابر است، دو سوم را بهبود می بخشد. البته استفاده خاص بستگی به آگاهی دارنده تعمیر و نگهداری دارد، اما از نظر تئوری، همان نوع باتری است که باتری های سرب اسیدی آسیب پذیر هستند."جراحت"و به طور کلی اگر در طول استفاده از آن نگهداری نشود، طول عمر آن سه سال است.

در واقع، در طول توسعه صنعت باتری جهانی در سال های اخیر، اگرچه به دلیل تغییر در سیاست های مربوطه و عوامل توسعه بازار، باتری لیتیومی، باتری یون سدیم، باتری گرافن و سایر صنایع باتری به سرعت توسعه یافته اند. با این حال، از نظر گستره جهانی فعلی، باتری سرب اسیدی هنوز هم باتری شیمیایی با بیشترین سهم بازار و وسیع ترین دامنه استفاده، به ویژه در برخی از کشورهای در حال توسعه دیگر است. باتری سرب اسیدی به دلیل فناوری بازیافت مقرون به صرفه تر، بالغ تر و پایدارتر هنوز نقشی محوری در بازار بازی می کند.

بهتر است (Xiamen) قدرت تکنولوژی شرکت., محدود.به عنوان یک متخصص راه حل جهانی تولید باتری های اسید سرب و اپراتور با منابع کامل، تحقیق و توسعه تجهیزات باتری اسید سرب پیشرفته، ظرفیت تولید و ساخت را دارد و مهندسین مکانیک و متخصصان عالی صنعت را برای سال ها برای توسعه خدمات یکپارچه سازی پروژه های مهندسی گرد هم آورده است. . متعهد به ارائه طراحی تحقیق و توسعه، ساخت پروژه، مجموعه کامل تجهیزات، نصب و راه اندازی در یکی از خدمات یکپارچه سازی سیستم قراردادی عمومی. با بیش از ده سال تلاش پر زحمت، ما اکنون بیش از 500 محصول را برای مشتریان داریم که می توانند از بین آنها انتخاب کنند. در عین حال، ما می‌توانیم خدمات ارزش افزوده‌ای مانند طراحی کارخانه باتری، طراحی و ابزارسازی محصول باتری، پشتیبانی فنی تولید باتری، راهنمایی مدیریت تولید باتری و مشاوره برای پاسخگویی به نیازهای محصول متنوع مشتریان و خدمات سفارشی‌سازی شخصی به مشتریان ارائه دهیم.