鋰離子電池和鉛酸電池有什么差別?他們的應(yīng)用有什么不同?
鋰離子電池和蓄電池有什么區(qū)別?雖然它們都是電池,但最大的區(qū)別在于制造材料和放電性能的差異導(dǎo)致了應(yīng)用領(lǐng)域的變化。
1、鋰離子電池和蓄電池材料差異
(1)鋰離子電池制造材料
鋰離子電池包括聚合物鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池、三元鋰離子電池和磷酸鹽鋰離子電池。他們制造重要的材料,如陰極材料、陰極材料、隔膜和電解質(zhì)。
(1)最常用的陰極材料是鋰鉆、氧化鋰、磷酸鐵鋰和三元材料(鉆穿錳的鎳聚合物)。負(fù)極材料的質(zhì)量直接影響鋰離子電池的性能,由于其成本直接決定了電池的成本,因此負(fù)極材料的質(zhì)量為3:1-4:1。
(2)陰極材料中,目前陰極材料重要以天然石墨和人工石墨為主。正在探討的陰極材料包括氮化物、PAS、氧化錫、錫合金、納米陰極材料以及一些其他金屬間化合物。鋰離子電池的四個重要組件之一,陰極材料在提高電池容量和循環(huán)性能方面發(fā)揮著重要用途,是鋰離子電池工業(yè)中不可或缺的一部分。
(3)聚乙烯和聚丙烯基聚烯烴膜是面向市場的重要膜材料。在鋰離子電池結(jié)構(gòu)中,隔膜是核心內(nèi)部部件之一。隔板的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻,直接影響電池的容量、循環(huán)和安全性能。性能良好的隔膜對提高電池的綜合性能起著重要的作用。
(4)電解質(zhì)一般是高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑和其他原料,在特定條件下按一定比例混合而成。電解質(zhì)在鋰離子電池的陽極和陰極之間傳導(dǎo)導(dǎo)電離子,而鋰離子電池提供高電壓和高功率。
鉛酸電池
(2)鉛酸蓄電池制造材料
鉛酸蓄電池的組成:極板、隔板、外殼、電解液、鉛連接棒、極熱等。
1)正負(fù)印版
分類和組成:雙極板和陰極板都由柵網(wǎng)和填充在柵網(wǎng)上的活性物質(zhì)組成。
用途:電池充放電時,電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換是通過板上的活性物質(zhì)與電解液中的硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。
顏色分?jǐn)?shù):陽極板上的活性物質(zhì)為深棕色二氧化鉛(PBO 2);陰極板中的活性物質(zhì)是海綿狀的純鉛,呈藍(lán)灰色。
網(wǎng)架的使用:接收活性物質(zhì)并形成面板。
極板組:為了增加電池容量,請將多個正極板和負(fù)極板平行焊接,形成一個正極板和負(fù)極板組。
安裝的特殊要求:安裝時,陽極板和陰極板相互鑲嵌,中間插入隔板。每個單電池中負(fù)極板的數(shù)量總是比正極板的數(shù)量多一個。
2)隔板
目的:為了減小電池的內(nèi)阻和尺寸,電池中的陽極和陰極板必須盡可能靠近。為了不相互接觸,陽極板和陰極板必須用隔板隔開。
材料要求:隔膜材料必須具有多孔性和滲透性,其化學(xué)性質(zhì)必須穩(wěn)定。也就是說,它具有良好的耐酸性和抗氧化性。
材料:常見的隔斷材料包括木質(zhì)隔斷、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板。
安裝要求:安裝后,帶凹槽的表面必須面向雙極板。
3)外殼
用途:用于盛裝電解液和極板組。
材料:由耐酸、耐熱、耐沖擊、絕緣和機械性能穩(wěn)定的材料制成。
結(jié)構(gòu)特點:殼體是一個整體結(jié)構(gòu),殼體內(nèi)部被分割成3個或6個不相連的墻間單格,一組板由地板上的擠壓筋支撐。肋之間的空間用于積聚剝落的活性物質(zhì),以防止板之間短路。將板安裝到外殼中后,用與外殼材料相同的電池蓋密封上部。電池蓋在每個單格頂部有一個數(shù)值孔,可用于添加電解液和蒸餾水,也可用于確定電解液液面高度和測量電解液的相對密度。
4)電解質(zhì)
用途:電解質(zhì)在充放電的電化學(xué)反應(yīng)(電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)化過程)中起著離子間的傳導(dǎo)作用,并參與化學(xué)反應(yīng)。
成分:由純硫酸和蒸餾水按一定比例制成,密度一般為1.24 ~ 1.30克/毫升。
注:電解液的純度是影響電池性能和壽命的一個重要因素。
2、鋰離子電池和蓄電池放電性能的差異
1)在電池低溫環(huán)境下,鋰離子電池耐低溫,其放電性能遠(yuǎn)優(yōu)于鉛軸。
2)在循環(huán)壽命下,鋰離子電池大約是鉛酸電池的兩倍。
3)在工作電壓下,鋰離子電池為3.7v,鉛酸電池為2.0v,放電平臺高于鉛酸電池。
4)在電池能量密度下,鋰離子電池遠(yuǎn)高于鉛芯軸。
5)在相同的容量和電壓下,鋰離子電池比鉛酸電池更輕,在尺寸和形狀上也更靈活。
然而,由于鉛酸蓄電池具有高電流放電性能、電壓特性穩(wěn)定、溫度覆蓋范圍廣、單電池容量大、安全性高、原材料豐富且可回收利用、價格低廉等諸多優(yōu)點,在大多數(shù)現(xiàn)有領(lǐng)域和一些新興應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)了堅實的地位。
3)鋰離子電池和蓄電池在應(yīng)用中的差別
鋰離子電池的能量密度、尺寸和形狀可以更靈活地定制,因此它們在應(yīng)用領(lǐng)域傾向于輕型和智能設(shè)備,如智能可穿戴3c產(chǎn)品和移動電源包。
鉛酸電池形狀簡單,體積大,體積大。它們大多用于儲能裝置,便于攜帶,但有些裝置不能繼續(xù)使用交流電源。
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