Was ist der Unterschied zwischen Polymer-Lithium-Batterie und Blei-Säure-Batterie?
Obwohl es sich bei beiden um Batterien handelt, liegt der größte Unterschied in den unterschiedlichen Herstellungsmaterialien und der Entladeleistung, wodurch sich ihre Anwendungsbereiche unterscheiden.
Lithium Batterie
1. Der Materialunterschied zwischen Lithiumbatterien und Blei-Säure-Batterien
(1) Materialien zur Herstellung von Lithiumbatterien
Zu den Lithiumbatterien gehören Polymer-Lithium-Batterien, Lithium-Kobaltoxid-Batterien, ternäre Lithium-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Die wichtigsten Materialien, die bei ihrer jeweiligen Herstellung verwendet werden: positives Elektrodenmaterial, negatives Elektrodenmaterial, Separator und Elektrolyt.
1) Unter den Kathodenmaterialien sind Lithiumkobaltat, Lithiummanganat, Lithiumeisenphosphat und ternäre Materialien (ein Polymer aus Nickel-Kobalt-Mangan) die am häufigsten verwendeten Materialien. Kathodenmaterialien nehmen einen großen Anteil ein (das Massenverhältnis von positiven und negativen Materialien beträgt 3:1 bis 4:1), da sich die Leistung von Kathodenmaterialien direkt auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien auswirkt und ihre Kosten direkt die Kosten bestimmen Batterie.
2) Unter den Anodenmaterialien sind die aktuellen Anodenmaterialien hauptsächlich natürlicher Graphit und künstlicher Graphit. Zu den untersuchten Anodenmaterialien gehören Nitride, PAS, Oxide auf Zinnbasis, Zinnlegierungen, Nanoanodenmaterialien und andere intermetallische Verbindungen. Als eines der vier Hauptbestandteile von Lithiumbatterien spielen Anodenmaterialien eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Batteriekapazität und der Zyklenleistung und bilden das Herzstück der Mittelklasse der Lithiumbatterieindustrie.
3) Die marktorientierten Membranmaterialien sind hauptsächlich Polyolefinmembranen, die hauptsächlich aus Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) bestehen. Im Aufbau von Lithiumbatterien ist die Membran eine der zentralen inneren Komponenten. Die Leistung der Membran bestimmt die Schnittstellenstruktur und den Innenwiderstand der Batterie und wirkt sich direkt auf die Kapazität, den Zyklus und die Sicherheitsleistung der Batterie aus. Eine Membran mit hervorragender Leistung spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Gesamtleistung der Batterie.
4) Elektrolyt wird im Allgemeinen aus hochreinen organischen Lösungsmitteln, Elektrolyt-Lithiumsalz, notwendigen Zusatzstoffen und anderen Rohstoffen unter bestimmten Bedingungen und in bestimmten Anteilen hergestellt. Der Elektrolyt spielt eine Rolle bei der Leitung von Ionen zwischen den positiven und negativen Elektroden der Lithiumbatterie, wodurch gewährleistet wird, dass die Lithium-Ionen-Batterie die Vorteile einer hohen Spannung und einer hohen spezifischen Energie erhält.
Blei-Säure-Batterien
(2) Materialien zur Herstellung von Blei-Säure-Batterien
Die Zusammensetzung von Blei-Säure-Batterien: Platte, Separator, Hülle, Elektrolyt, Bleiverbindungsstreifen, Pol usw.
1) Positive und negative Platten
Klassifizierung und Zusammensetzung: Die Polarplatten werden in positive und negative Platten unterteilt, die beide aus einem Gitterrahmen und einem darauf gefüllten aktiven Material bestehen.
Funktion: Beim Laden und Entladen der Batterie erfolgt die gegenseitige Umwandlung von elektrischer Energie und chemischer Energie durch die chemische Reaktion zwischen dem aktiven Material auf der Elektrodenplatte und der Schwefelsäure im Elektrolyten.
Farbunterscheidung: Das aktive Material auf der positiven Platte ist Bleidioxid (PbO2), das dunkelbraun ist; Das aktive Material auf der negativen Platte ist schwammiges reines Blei (Pb), das blaugrau ist.
Die Rolle des Gitters: das aktive Material aufzunehmen und die Platte zu formen.
Plattengruppe: Um die Kapazität der Batterie zu erhöhen, werden mehrere positive und negative Platten parallel zu einer positiven und negativen Plattengruppe verschweißt.
Besondere Anforderungen an die Installation: Bei der Installation werden die positiven und negativen Platten ineinander gesteckt und der Separator in der Mitte eingesetzt. In jeder einzelnen Zelle ist die Anzahl der negativen Platten immer um eins größer als die Anzahl der positiven Platten.
2) Partition
Funktion: Um den Innenwiderstand und die Größe der Batterie zu verringern, sollten die positiven und negativen Platten im Inneren der Batterie so nahe wie möglich sein; Um einen Kontakt miteinander und einen Kurzschluss zu vermeiden, sollten die positiven und negativen Platten durch Separatoren getrennt werden.
Materialanforderungen: Das Separatormaterial sollte Porosität und Durchlässigkeit aufweisen und die chemischen Eigenschaften sollten stabil sein, d. h. es weist eine gute Säurebeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit auf.
Materialien: Zu den häufig verwendeten Trennmaterialien gehören Holztrennwände, mikroporöser Gummi, mikroporöse Kunststoffe, Glasfaser und Pappe.
Installationsanforderungen: Die gerillte Seite des Separators sollte während der Installation zur positiven Platte zeigen.
3) Schale
Funktion: dient zur Aufnahme der Elektrolytlösung und der Plattenbaugruppe
Material: Hergestellt aus Materialien mit Säurebeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit, guter Isolierung und bestimmten mechanischen Eigenschaften.
Strukturmerkmale: Die Schale ist eine integrale Struktur, das Innere der Schale ist in 3 oder 6 einzelne Zellen unterteilt, die nicht durch Trennwände miteinander verbunden sind, und am Boden befinden sich vorstehende Rippen zur Aufnahme der Plattenbaugruppe. Der Raum zwischen den Rippen dient zur Ansammlung des heruntergefallenen aktiven Materials, um einen Kurzschluss zwischen den Polplatten zu verhindern. Nach dem Einbau der Polplatten in die Schale wird der obere Teil mit einer Batterieabdeckung aus dem gleichen Material wie die Schale verschlossen. Auf der Batterieabdeckung befindet sich an der Oberseite jeder Zelle eine Einfüllöffnung, die zum Nachfüllen von Elektrolyt und destilliertem Wasser dient und auch zur Überprüfung der Höhe des Elektrolytstands und zur Messung der relativen Dichte des Elektrolyten verwendet werden kann.
4) Elektrolyt
Rolle: Der Elektrolyt spielt eine Rolle bei der Leitung zwischen Ionen und beteiligt sich an der chemischen Reaktion im Umwandlungsprozess von elektrischer Energie und chemischer Energie, also der elektrochemischen Reaktion des Ladens und Entladens.
Zutaten: Es besteht in einem bestimmten Verhältnis aus reiner Schwefelsäure und destilliertem Wasser und seine Dichte beträgt im Allgemeinen 1,24 bis 1,30 g/ml.
Besondere Aufmerksamkeit: Die Reinheit des Elektrolyten ist ein wichtiger Faktor für die Leistung und Lebensdauer der Batterie.
2. Der Unterschied in der Entladeleistung zwischen Lithiumbatterien und Blei-Säure-Batterien
1) In der Niedertemperaturumgebung der Batterie ist die Entladeleistung von Lithiumbatterien hinsichtlich der Niedertemperaturbeständigkeit viel besser als die von Blei-Säure-Batterien;
2) Bezogen auf die Zyklenlebensdauer sind Lithium-Batterien etwa doppelt so lang wie Blei-Säure-Batterien;
3) In Bezug auf die Arbeitsspannung beträgt die Betriebsspannung der Lithiumbatterie 3,7 V, die der Blei-Säure-Batterie 2,0 V und die Entladeplattform ist höher als die der Blei-Säure-Batterie.
4) In Bezug auf die Batterieenergiedichte sind Lithiumbatterien viel höher als Blei-Säure-Batterien;
5) Bei gleicher Kapazität und Spannung sind Lithiumbatterien leichter und in Größe und Form flexibler als Blei-Säure-Batterien;
Dennoch verfügen Blei-Säure-Batterien immer noch über eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. starke Hochstrom-Entladeleistung, stabile Spannungseigenschaften, großer Temperaturanwendungsbereich, große Einzelbatteriekapazität, hohe Sicherheit, reichlich vorhandene Rohstoffe, erneuerbare Nutzung und niedriger Preis . Die meisten traditionellen Bereiche und einige neue Anwendungsbereiche nehmen einen festen Platz ein.
3) Der Unterschied zwischen Lithiumbatterien und Blei-Säure-Batterien in den Anwendungsbereichen
Da sich Lithiumbatterien in Bezug auf Energiedichte, Größe und Form flexibler anpassen lassen, handelt es sich in der Regel um tragbare und intelligente Geräte im Anwendungsbereich, beispielsweise um intelligente tragbare 3C-Produkte, tragbare Powerbanks usw.
Blei-Säure-Batterien sind einförmig, groß und sperrig. Die meisten von ihnen werden in Energiespeichergeräten verwendet, und zwar in solchen, die nicht tragbar sind, aber nicht immer Wechselstrom nutzen können.
Tel.: 86-0755-32937425
E-Mail: info@vtcpower.com
Internet: www.vtcbattery.com
Adresse: Nr. 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Stadt Huizhou, China
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