鋰電池和鉛酸電池的區(qū)別是什么?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2021-09-01 13:01
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1.
鋰電池和鉛酸電池的材料差異
(1)鋰電池制造材料
鋰電池、鋰鈷酸電池、三鋰電池和磷酸鐵鋰電池。
正極材料、負(fù)極材料、膜和電解液是制造它的重要材料。
1)正極材料中,最常用的是硼酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料(硼酸鎳錳聚合物)。
正極材料占很大比例(正極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1),因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響鋰電池的性能,其成本直接決定了電池的成本。
2)在正極材料中,天然石墨和人造石墨是重要的正極材料。
正在開發(fā)的陰極材料包括氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米陽極和其他金屬間化合物。
負(fù)極材料是鋰電池的四大組成部分之一,對提高電池的容量和循環(huán)性能起著重要作用,是鋰電池產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)。
3)隔膜材料市場上重要的有PE(聚乙烯、聚乙烯)、聚丙烯(聚丙烯、PP)聚烯烴(聚烯烴)型隔膜。
在鋰電池的結(jié)構(gòu)中,膜是關(guān)鍵的內(nèi)部部件之一。
膜片的性能決定了電池的接口結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻,直接影響電池的容量、循環(huán)和安全性能。
性能優(yōu)異的膜片對提高電池的綜合性能起著重要的作用。
電解液一般是由高純有機(jī)溶劑、鋰電解液、必要的添加劑等原料,在一定條件下按一定比例制備而成。
電解液在鋰電池正極和負(fù)極之間起到導(dǎo)電離子的作用,是鋰電池高壓、高比能量的保證。
鉛酸電池
(2)鉛酸電池制造材料
鉛酸蓄電池的組成:極板、隔板、外殼、電解液、導(dǎo)聯(lián)線、極柱等
1)正負(fù)極板
分類和組成:有正極板和負(fù)極板兩種類型,它們都是由柵格框架和填充其的活性物質(zhì)組成。
目的:在蓄電池充放電過程中,通過板上活性物質(zhì)與電解液中的硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。
顏色:正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2),呈深棕色。
負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛(Pb),呈藍(lán)灰色。
框架功能:承載活性材料,成型板。
極板組:為增加電池容量,將多個(gè)正負(fù)極板平行焊接,形成正負(fù)極板組。
安裝的特殊要求:正負(fù)極板在安裝過程中相互插入。
在每個(gè)單元格中,負(fù)極板總是比正極板多一個(gè)。
2)分區(qū)
用途:為了減小電池的內(nèi)阻和尺寸,電池內(nèi)部的正負(fù)極板應(yīng)盡量靠近;為了防止接觸和短路,正負(fù)極板應(yīng)用隔板隔開。
材料要求:膜片材料應(yīng)具有多孔性和滲透性,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即耐酸、抗氧化。
材料:常用的隔斷材料有木隔斷、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維、紙板等。
安裝要求:隔墻板開槽的一側(cè)應(yīng)面向板材。
3)外殼
功能:用于固定電解液和極板
材料:具有耐酸、耐熱、耐沖擊、絕緣良好及一定機(jī)械性能的材料。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):殼體為整體結(jié)構(gòu),殼體由墻分為三或六板,底部有突出的肋。
肋間空間用于儲(chǔ)存脫落的活性物質(zhì),以防止板間短路。
4)電解質(zhì)
目的:在電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)換的過程中,電解質(zhì)在離子之間起導(dǎo)電作用,參與化學(xué)反應(yīng),即充放電的電化學(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1.24~1.30g/ mL。
特別注意:電解液的純度是影響電池性能和使用壽命的重要因素。
2.
鋰電池與鉛酸電池放電性能的差異
1)低溫環(huán)境下鋰電池的低溫放電電阻優(yōu)于鉛酸電池;
2)鋰電池的循環(huán)壽命是鉛酸電池的2倍左右;
3)在工作電壓方面,鋰電池3.7V,鉛酸電池2.0V,放電平臺(tái)高于鉛酸電池;
4)在電池能量密度方面,鋰電池遠(yuǎn)高于鉛酸電池;
5)在相同容量和電壓下,鋰電池比鉛酸電池輕,尺寸和形狀更靈活;
盡管如此,鉛酸電池仍然依靠強(qiáng)大、大電流放電性能和電壓穩(wěn)定的特點(diǎn)、寬溫度范圍、單體電池容量大、安全性高以及原料豐富和可再生利用率高、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)勢,
在絕大多數(shù)傳統(tǒng)領(lǐng)域和一些新興領(lǐng)域的應(yīng)用占有優(yōu)勢地位。
3)鋰電池與鉛酸電池在應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別
由于鋰電池在能量密度、尺寸、形狀等方面的定制更加靈活,更有可能應(yīng)用于便攜式智能設(shè)備,如智能佩戴者3C產(chǎn)品、便攜式便攜式電源等。
另一方面,鉛酸電池由于結(jié)構(gòu)單一而體積龐大。
它們多用于儲(chǔ)能設(shè)備,攜帶不便,但并不總是使用交流電。
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