الفرق بين بطارية الرصاص الحمضية وبطارية الليثيوم وبطارية أيون الصوديوم وبطارية الجرافين

تساعدك هذه المقالة على فهم الفرق بين بطارية الرصاص الحمضية وبطارية الليثيوم وبطارية أيون الصوديوم وبطارية الجرافين

تعتبر السيارة الكهربائية وسيلة نقل شائعة يمكن رؤيتها في كل مكان في الشارع والأزقة. البطارية هي المكون الأساسي للسيارة الكهربائية ، جودة البطارية تحدد بشكل مباشر نطاق السيارة الكهربائية. لذا ، فإن كيفية العثور على بطارية ذات عامل أمان مرتفع وفعالية من حيث التكلفة وعمر خدمة طويل هي مشكلة يعاني منها معظم الناس عند اختيار السيارات الكهربائية. توجد بشكل أساسي بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم وبطاريات الصوديوم وبطاريات الجرافين في السوق اليوم ، لكن الكثير من الناس لا يعرفون الفرق. هذه المقالة سوف تساعدك على فهم

1. مفهوم الاختلاف

1.1&نبسب;بطاريات الرصاص الحمضية

تصنع أقطاب بطاريات الرصاص الحمضية أساسًا من الرصاص وأكاسيده ، والإلكتروليت عبارة عن بطارية بها محلول حمض الكبريتيك. في حالة تفريغ بطارية الرصاص الحمضية ، يكون المكون الرئيسي للقطب الموجب هو ثاني أكسيد الرصاص ، والمكون الرئيسي للقطب السالب هو الرصاص. في حالة الشحن ، المكونات الرئيسية لكلا القطبين هي كبريتات الرصاص. يتم شحن بطاريات الرصاص الحمضية وتفريغها عن طريق تفاعل كيميائي بين المواد الفعالة على الطرف الموجب والسالب وحمض الكبريتيك في الإلكتروليت.

1.2بطارية ليثيوم

بطارية الليثيوم هي نوع من البطاريات التي تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمواد موجبة / سلبية ومحلول إلكتروليت غير مائي. مادة القطب السالب لبطارية الليثيوم هي معدن أو مادة سبائك الليثيوم. يعتمد على نقل القطب الموجب والقطب السالب في البداية لإكمال عملية شحن وتفريغ البطارية. الآن تشتمل بطارية الليثيوم بشكل أساسي على بطارية ليثيوم فوسفات الحديد وبطارية منغنات حديد الليثيوم وبطارية ليثيوم بوليمر ثلاثية.

1.3 بطاريات أيون الصوديوم

تعتمد بطاريات أيون الصوديوم ، وهي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، على أيونات الصوديوم تتحرك بين الأقطاب الموجبة والسالبة لتعمل بطريقة مشابهة لبطاريات الليثيوم أيون. أي أثناء عملية الشحن والتفريغ ، يتم إدخال نا + وإطلاقه ذهابًا وإيابًا بين القطبين: أثناء الشحن ، يتم إزالة نا + من القطب الموجب ويتم تضمينه في القطب السالب من خلال الإلكتروليت ؛ إنه عكس ذلك عند التفريغ. تستخدم بطارية أيون الصوديوم 18650 الجديدة نقل أيونات الصوديوم ، بدلاً من أيونات الليثيوم ، لتخزين وإطلاق الكهرباء.

1.4 بطاريات الجرافين

لا تزال تقنية الجرافين في مرحلة التطوير وليست جاهزة بعد للاستخدام على نطاق واسع. في الوقت الحاضر ، بطاريات الجرافين المستخدمة في الصين هي في الأساس بطاريات حمض الرصاص. يضاف مسحوق الجرافيت على أساس بطاريات الرصاص الحمضية ، مما يجعل البطاريات تتمتع بمقاومة ممتازة للحرارة ومقاومة للتآكل والتوصيل ، بحيث تم تحسين متانة البطاريات بشكل كبير. بطاريات الجرافين ، بمعنى ما ، هي نسخة محسنة من بطاريات الرصاص الحمضية.

2. فرق السعر

يتم تصنيع بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم من خلال عملية مختلفة تمامًا ، وصعوبة تكنولوجيا بطارية الليثيوم وتكاليف المواد أكبر من بطاريات الرصاص الحمضية ، وبالتالي ، فإن بطاريات الليثيوم أيون أغلى من بطارية الرصاص الحمضية ، بغض النظر عن عوامل العلامة التجارية ، بطارية الليثيوم ستكون حوالي 3 أضعاف سعر بطاريات الرصاص الحمضية ، مثل بطارية 48V20Ah ، بطارية الرصاص الحمضية الجديدة تكلف 500 يوان إلى 700 يوان ، في حين أن بطارية الليثيوم تكلف 1200 يوان إلى 1500 يوان ، وبالتالي فإن الرصاص - البطارية الحمضية أكثر فعالية من حيث التكلفة.

وبطاريات أيون الصوديوم ، نظرًا لوفرة الصوديوم وتوزيعها على نطاق واسع ، يمكن أن تكون أرخص بنسبة 20٪ ~ 30٪ من بطاريات الليثيوم أيون. لذلك تتمتع بطاريات أيون الصوديوم بميزة سعرية محتملة ضخمة.

بطاريات الجرافين ، كما قلنا من قبل ، هي نسخة محسنة من بطاريات الرصاص الحمضية. لذلك ، بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية ، فإن لوحة الرصاص أكثر سمكًا قليلاً. بطارية الجرافين العامة أثقل بحوالي 5 كجم من بطارية الرصاص الحمضية. في الوقت نفسه ، تمت إضافة تقنية الجرافين ، وبالتالي فإن سعر بطارية الجرافين أعلى قليلاً من بطارية الرصاص الحمضية ، ربما من 10٪ إلى 20٪.

3. فرق عامل الأمان

الخطر المحتمل على سلامة البطاريات هو الاحتراق التلقائي ، ولا تتمتع بطاريات الرصاص الحمضية بخصائص الاحتراق لأن المنحل بالكهرباء هو حمض الكبريتيك. لا تحتوي بطارية الليثيوم على الكادميوم والرصاص والزئبق والعناصر الأخرى التي تلوث البيئة. معدن الليثيوم الذي تستخدمه هو معدن نشط للغاية. تعتمد سلامتها بشكل أساسي على الاستقرار الحراري لمواد البطارية ، وترتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بظروف إساءة استخدام البطارية مثل الشحن الزائد والإبرة والبثق ودرجة الحرارة المرتفعة. في المقابل ، من حيث السلامة ، ستكون بطاريات الرصاص الحمضية أفضل.

تتمتع بطارية أيون الصوديوم أيضًا بأداء آمن نسبيًا ، ويمكن أن تعمل بشكل طبيعي في نطاق درجة الحرارة من 40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية ، ومعدل الاحتفاظ بالسعة قريب من 90 ٪ في بيئة أقل من 20 درجة مئوية ، وأداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة أفضل من البطاريات الثانوية الأخرى ، فإن ظاهرة الهروب الحراري للبطارية أقل بكثير من بطارية أيون الليثيوم.

بالنسبة لبطارية الجرافين ، فإن صعوبة العملية والمواد المستخدمة للإنتاج هي في الأساس نفس تلك الموجودة في بطارية الرصاص الحمضية ، باستثناء إضافة عناصر الجرافين التي يمكن أن تزيد الموصلية ، فإن طريقة التشغيل هذه في نفس المنطق مثل الرصاص المبكر- بطارية حمض إضافة عنصر "الكادميوم" المقاوم للتآكل. لذلك ، من حيث السلامة ، لا يوجد فرق واضح بين بطارية الرصاص الحمضية وبطارية الجرافين ، وكلاهما من نوع بطارية غير قابلة للاحتراق.

4. الاختلاف في خدمة الحياة

من الناحية النظرية ، المكونات الرئيسية لبطاريات الرصاص الحمضية هي حمض الكبريتيك ولوحة الرصاص ، والتي يسهل استهلاكها وتلفها أثناء استخدام البطارية. في أوقات الشحن والتفريغ الدورية ، بطاريات الرصاص الحمضية بشكل عام 300 مرة فقط ، وبالتالي ، فإن العمر النظري عمومًا يبلغ حوالي ثلاث سنوات.

تختلف بطارية الليثيوم وبطارية حمض الرصاص ، ومعدن الليثيوم أكثر متانة ، وعادة ما تكون نظرية تصميم عدد دورات الدورة الدموية أكبر من 1000 مرة ، لذلك ، يمكن استخدام نظرية الحياة بشكل عام لمدة 5 سنوات أو نحو ذلك. علاوة على ذلك ، تعد متانة أيون الليثيوم أكثر تقدمًا. يمكن أن تصل بطارية الليثيوم المعروفة الحالية ذات العمر الطويل نسبيًا إلى 25000 دورة من الشحن والتفريغ ، ومن المتوقع أن يتم استخدامها لمدة 70 عامًا تقريبًا ، وهو أمر مستحيل بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية.

نظرًا لأن نصف قطر أيون الصوديوم أكبر من نصف قطر أيون الليثيوم ، فمن الصعب التضمين والإقلاع في عملية التفاعل ومن السهل إحداث تغييرات هيكلية ، مما يؤدي إلى دورة حياة قصيرة. تم تقليل عمر بطارية أيون الصوديوم إلى 80٪ ، ويمكن إعادة شحنها 2000 مرة ، وهو أعلى بكثير من 300-500 دورة لبطاريات حمض الرصاص ، ولكن أقل بكثير من 4000-6000 دورة لبطاريات الليثيوم أيون

بطارية الجرافين ، كإصدار محدث من بطارية الرصاص الحمضية ، تعمل بشكل طبيعي على تقوية نقاط الضعف في الإصدار الأصلي ، بما في ذلك عمر وتصميم بطارية الرصاص الحمضية وأوقات الشحن والتفريغ المذكورة أعلاه 300 مرة أو نحو ذلك ، وشحن بطارية الجرافين وأوقات التفريغ حوالي 500 مرة ، مما يحسن الثلثين. بالطبع ، يعتمد الاستخدام المحدد على وعي المالك بالصيانة ، ولكنه من الناحية النظرية هو نفس نوع البطاريات مثل بطاريات الرصاص الحمضية ، والتي تكون عرضة"إصابة"وعمر افتراضي يصل عمومًا إلى ثلاث سنوات إذا لم يتم الاحتفاظ به أثناء الاستخدام.

في الواقع ، خلال تطور صناعة البطاريات العالمية في السنوات الأخيرة ، على الرغم من التغييرات في السياسات ذات الصلة وعوامل تطوير السوق ، تطورت بطارية الليثيوم وبطارية أيون الصوديوم وبطارية الجرافين وصناعات البطاريات الأخرى بسرعة. ومع ذلك ، من حيث النطاق العالمي الحالي ، لا تزال بطارية الرصاص الحمضية هي البطارية الكيميائية التي تتمتع بأكبر حصة في السوق وأوسع نطاق من الاستخدام ، خاصة في بعض البلدان النامية الأخرى. لا تزال بطارية الرصاص الحمضية تلعب دورًا محوريًا في السوق بسبب تقنية إعادة التدوير الأكثر نضجًا واستقرارًا بأسعار معقولة.

شركة تكنولوجيا الطاقة الأفضل (شيامن) المحدودة.، بصفتها خبيرًا عالميًا في حلول تصنيع بطاريات الرصاص الحمضية ومشغل كامل للموارد ، فقد طور البحث والتطوير لمعدات بطاريات الرصاص الحمضية ، وقدرة الإنتاج والتصنيع ، وقد جمعت المهندسين الميكانيكيين وخبراء البطاريات الممتازين في الصناعة لسنوات عديدة لتطوير خدمات تكامل المشروع الهندسي . ملتزمون بتزويد العملاء بتصميم البحث والتطوير وبناء المشروع ومجموعات كاملة من المعدات والتركيب والتشغيل في إحدى خدمات تكامل نظام المقاولات العامة. مع أكثر من عشر سنوات من الجهود المضنية ، لدينا الآن أكثر من 500 منتج يمكن للعملاء الاختيار من بينها. في الوقت نفسه ، يمكننا تزويد العملاء بخدمات ذات قيمة مضافة مثل تصميم مصنع البطاريات ، وتصميم منتجات البطاريات والأدوات ، والدعم الفني لتصنيع البطاريات ،