Svina skābes akumulators pret litija akumulatoru

‌1. Pamata ķīmija un materiāli:‌

‌Svins - skābe (laboratorija):‌ Izmanto svina (PB) un svina dioksīda (PBO₂) elektrodus, kas iegremdēti šķidrā sērskābes (H₂so₄) elektrolītā. Reakcijas ir saistītas ar svina savienojumu pārveidošanu uz svina sulfātu izdalīšanās laikā un to apvērst uzlādes laikā.

‌Lithium - jons (lib):‌ Izmanto litija savienojumus (piemēram, litija kobalta oksīda {- lco, litija dzelzs fosfāts - lfp, litija niķeļa mangāna kobalta oksīds -} nmc) kā katods, grafīts (vai cita oglekļa - bāzes materiāli) kā andes kā andes, un a. Organiskais šķīdinātājs kā elektrolīts. Litija joni (Li⁺) Shuttle starp katodu un anodu uzlādes/izlādes laikā.

2‌. Enerģijas blīvums (WH/kg vai WH/L):‌

‌Lab:‌ Zema enerģijas blīvums (parasti 30-50 wh/kg). Viņi ir smagi un apjomīgi, cik daudz enerģijas, ko viņi glabā.

‌Lib:‌ ievērojami lielāks enerģijas blīvums (parasti 100-265+ wh/kg). Daudz vieglāks un kompaktāks par to pašu enerģijas uzkrāšanas ietilpību. Šī ir galvenā portatīvo elektronikas un elektrisko transportlīdzekļu priekšrocība.

‌3. Jaudas blīvums (ar kg):‌

‌Lab:‌ Parasti piedāvā labu īsu - terminu pārsprieguma jaudu (īpaši SLI baterijas sākuma motoriem), bet ilgstoša liela jauda tos ātri izvada zema enerģijas blīvuma dēļ. Īpaša jauda ir mērena.

‌Lib:‌ Parasti augsta specifiska jauda, ​​kas ilgstoši spēj efektīvi piegādāt augstas strāvas, pateicoties lielākam enerģijas blīvumam. Daži varianti (piemēram, LFP) izceļas ar lielu izlādes ātrumu.

‌4. Velocikla dzīve:‌

‌Lab:‌ Salīdzinoši īss cikla kalpošanas laiks (parasti 200 - 500 cikli līdz 50-80% dziļuma izlādes dziļums - DOD). Dziļas izlādes ievērojami saīsina kalpošanas laiku.

‌Lib:‌ ievērojami ilgāks cikla kalpošanas laiks (parasti 500-3000+ cikli, kas ir ļoti atkarīgi no ķīmijas, temperatūras un DOD pārvaldības). Var regulāri panest dziļākas izlādes, salīdzinot ar laboratoriju, saglabājot ilgmūžību (īpaši LFP ķīmija).

‌5. Efektivitāte:‌

‌Lab:‌ Zemāka lādiņa/izlādes efektivitāte (parasti 70–85%). Enerģija tiek zaudēta kā karstums pārveidošanas laikā.

‌Lib:‌ Augstāka efektivitāte (lielākajai daļai ķīmiju parasti 95–99%). Ļoti maz enerģijas tiek tērēta kā karstums.

‌6. Uzlādes likme:‌

‌Lab:‌ Lādējiet salīdzinoši lēni, salīdzinot ar LIBS. Ātra uzlāde var izraisīt pārkaršanu un bojājumus (gāzēšana, plāksnes korozija).

‌Lib:‌ parasti var pieņemt daudz ātrāku uzlādes ātrumu nekā laboratorijas, it īpaši ar atbilstošām akumulatoru pārvaldības sistēmām (BMS). Tomēr ļoti ātra uzlāde var ietekmēt ilgu - terminu veselība.

‌7. Izmaksas:‌

‌Lab:‌ Ievērojami zemākas avansa ietilpības vienības izmaksas (USD/kWh).

‌Lib:‌ Augstākas sākotnējās izmaksas par ietilpību (/kwh).Howe -theGapisnarrowing,andlibsOftenHavealowerLifeTimeCost(/kwh).Chowever,thegapisnarringing,andlibsoftenhavealowerlifetimeCost(/kwh par kopējo ciklu dēļ) ilgāka dzīves ilgāka un lielāka efektivitātes dēļ.

8‌. Apkope un drošība:‌

‌Lab (applūdis):‌ Nepieciešama regulāra apkope (elektrolītu līmeņa pārbaude, destilēta ūdens pievienošana, izlīdzināšanas lādiņi). Skābes noplūdes/noplūdes risks. Var uzlādēt ūdeņraža gāzi (eksplozijas apdraudējums). Pārmaksa izraisa koroziju un gāzēšanu.

‌Lab (vrla - agm/gel):‌ uzturēšana - bez maksas. Aizzīmogots dizains samazina noplūdes risku, bet smagas ļaunprātīgas izmantošanas laikā joprojām ir iespējama termiskā bēgšana. Parasti drošāks nekā applūdis, bet mazāk drošs nekā vairums LIB.

‌Lib:‌ Parasti uzturēšana - bez maksas. Aizzīmogotas vienības. Lai droši darbotos (uzraudzības spriegums, temperatūra, strāva, šūnu līdzsvarošana), nepieciešama sarežģīta akumulatora pārvaldības sistēma (BMS). Termiskā bēgšanas risks (ugunsgrēks/sprādziens), ja tas ir fiziski bojāts, pārkarsēts, pārlieku uzlādēts vai iekšēji saīsināts, lai gan ķīmija ievērojami mainās (LFP ir īpaši drošāka nekā NMC/LCO). Nav toksiskas skābes noplūdes, bet ugunsgrēka riskam ir nepieciešama īpaša mazināšana.

9‌ Svars un izmērs:‌

‌Lab:‌ Smaga un apjomīga uzglabātajai enerģijai.

‌Lib:‌ Vieglāks un kompakts salīdzināmai enerģijas uzkrāšanai.

‌Darba temperatūras diapazons:‌

‌Lab:‌ Aukstā temperatūrā ievērojami pasliktinās veiktspēja (samazināta jauda, ​​jauda). Augsta temperatūra paātrina novecošanos/koroziju. Mērens darbības diapazons.

‌Lib:‌ Parasti labāks aukstums -} laika veiktspēja nekā laboratorija (lai arī joprojām ir samazināta ietilpība). Augsta temperatūra ievērojami paātrina degradāciju un palielina drošības riskus. Jutīgs pret galējībām.

1‌0. Ietekme uz vidi un pārstrāde:‌

‌Lab:‌ High recycling rate (>98% daudzos reģionos). Svins ir ļoti toksisks, un tam ir nepieciešami stingri apstrādes un pārstrādes procesi. Sērskābe ir kodīga. Izveidota pārstrādes infrastruktūra.

‌Lib:‌ Apjoma pieauguma dēļ pārstrādes infrastruktūra ir mazāk nobriedusi, bet ātri attīstās. Satur vērtīgus materiālus (litijs, kobalts, niķelis), bet ekstrakcija ir enerģija - intensīva. Uguns risks sarežģī transportu un pārstrādi. Samazina tūlītēju toksicitātes bīstamību nekā svina skābe, bet pastāv kalnrūpniecības un pārstrādes ietekme uz vidi.

1‌1. Self - Izlādes ātrums:‌

‌Lab:‌ Mērens pats - izlādes ātrums (apmēram 3-5% mēnesī VRLA).

‌Lib:‌ Ļoti zems es - izlādes ātrums (parasti 1-3% mēnesī).

 

‌Kopsavilkums: kuru izvēlēties?‌

‌Izvēlieties svinu - Acid (lab), kad:‌

Ļoti zemas avansa izmaksas ir galvenais virzītājspēks.

Lielapjoma/svars nav kritiski ierobežojumi.

Nepieciešama augsta pārsprieguma strāva (ir nepieciešama sākuma motori - SLI).

Ir pieejama/nepieciešama vienkārša uzlādes infrastruktūra.

Izveidota pārstrāde ir ārkārtīgi svarīga.

Pieteikumi: automašīna/kravas automašīna/motocikla sākuma baterijas (SLI), pamata rezerves jauda (UPS) īsiem ilgumiem, daži rūpnieciski vilces/autokrāvēji, saules enerģijas glabāšana budžeta sistēmās.

 

‌Izvēlieties litiju - jonu (lib), kad:‌

Augsta enerģijas blīvums (viegls svars, kompakts lielums) ir būtisks.

Nepieciešama ilgāka cikla dzīve un dziļākas izlādes.

Svarīga ir augstāka efektivitāte (mazāk enerģijas).

Vēlama ātrāka uzlāde (ar pareizu infrastruktūru).

Nepieciešama uzturēšana - bez maksas.

Lietojumprogrammas: elektriskie transportlīdzekļi (EV), pārnēsājama elektronika (klēpjdatori, tālruņi), elektroinstrumenti, augsts - veiktspējas rezerves jauda (UPS/datu centri), modernas saules enerģijas uzkrāšanas sistēmas, droni, e -} velosipēdi/motorolleri.

Izvēle galu galā ir atkarīga no īpašās lietojumprogrammas prioritātēm attiecībā uz izmaksām, svaru, lielumu, dzīves ilgumu, enerģijas/enerģijas vajadzībām, apkopes toleranci un vides apsvērumiem.