Оловно-киселинна батерия срещу литиево-йонна батерия – изчерпателно ръководство

Оловно-киселинният и литиево-йонният са две популярни опции, всяка със своите плюсове и минуси. Нека да видим как се подреждат.

Оловно-киселинните батерии съществуват от дълго време. Те са по-евтини предварително, но не издържат толкова дълго. Ще ги намерите в автомобили и някои домашни резервни системи. Литиево-йонните батерии струват повече в началото, но издържат по-дълго и работят по-добре в много отношения.

Може би се чудите кой е подходящ за вас. Зависи от какво имаш нужда. Оловната киселина може да е добра за краткотрайна употреба или ако имате ограничен бюджет. Литиево-йонните блестят в устройства, които се нуждаят от много енергия или се използват често. Помислете за целите си и колко искате да похарчите, преди да изберете един.

 

 Оловно-киселинни срещу литиево-йонни батерии: Преглед на технологиите

Оловно-киселинните и литиево-йонните батерии са два често срещани типа акумулаторни батерии. Те се различават по своя химичен състав, структура и как съхраняват енергия. Тези фактори влияят на тяхната производителност и употреба.

• Химичен състав

Оловно-киселинни батерии използване олово и сярна киселина. Положителният електрод има оловен диоксид. Отрицателният електрод е направен от гъбесто олово. Сярната киселина действа като електролит.

Литиево-йонни батерии имам a литиево съединение като положителен електрод. Отрицателният електрод често е направен от графит. Електролитът е литиева сол в органичен разтворител.

Тези различни материали придават на всеки тип батерия уникални свойства. Литиево-йонните батерии са по-леки и по-компактни. Оловно-киселинните батерии са по-тежки, но издържат добре на високи токове.

• Структура на батерията

Оловно-киселинни батерии имат дебели оловни плочи. Тези плочи са потопени в течен електролит. Този дизайн ги прави здрави, но тежки.

Литиево-йонни батерии използване тънки слоеве материали. Тези слоеве са подредени или навити заедно. Електролитът обикновено е гел или полимер. Тази структура позволява по-компактен дизайн.

Структурата на батерията влияе върху начина, по който можете да използвате и поддържате всеки тип. Оловно-киселинните батерии се нуждаят от редовно презареждане с вода. Литиево-йонните батерии са запечатани и не се нуждаят от поддръжка.

• Основи на съхранението на енергия

И двата вида батерии съхраняват енергия чрез химически реакции. В оловно-киселинните батерии олово и оловен диоксид реагират със сярна киселина. Това създава оловен сулфат и вода.

Литиево-йонните батерии работят от движещи се литиеви йони. Йоните се движат между положителните и отрицателните електроди. Този процес се нарича интеркалация.

Енергийната плътност е ключова разлика. Литиево-йонните батерии могат да съхраняват повече енергия в по-малко пространство. Те също имат по-високо напрежение на клетка. Това означава, че са необходими по-малко клетки за същото напрежение.

Скоростите на зареждане и разреждане също се различават. Литиево-йонните батерии могат да се зареждат и разреждат по-бързо. Това ги прави по-добри за приложения с висока мощност.

 

Оловно киселинни срещу литиево-йонни батерии: цялостно сравнение 

Оловно-киселинните и литиево-йонните батерии имат ключови разлики в производителността и характеристиките. Нека да разгледаме как тези два вида батерии се подреждат в няколко важни области.

Характеристика	Оловно-киселинна батерия	Литиево-йонна батерия
Напрежение на клетка	~2 волта	3,2 до 3,7 волта
Енергийна плътност	По-ниска (1,2 kWh за 100Ah)	По-висок (2,4 kWh за 100Ah)
Тегло (100Ah)	60-70 паунда	30-40 паунда
Цикъл живот	200-300 цикъла	2000-5000 цикъла
Поддръжка	Необходима е редовна поддръжка	Без нужда от поддръжка
Дълбочина на изпразване	Препоръчва се 50%	80-100% използваем капацитет
Въздействие върху околната среда	Токсични химикали, лесни за рециклиране	По-безопасен по време на употреба, по-труден за рециклиране

 

Ключови показатели за ефективност

• Време и методи на зареждане

Литиево-йонните батерии се зареждат много по-бързо от оловните. Можете да заредите напълно литиево-йонна батерия 2-4 часа. Оловно киселинни батерии вземат 8-16 часа за достигане на пълно зареждане.

Литиево-йонните батерии използват зареждане с постоянен ток и постоянно напрежение. Това означава, че те се зареждат бързо в началото, след това забавят, когато се напълнят.

Оловно киселинните батерии се нуждаят от многоетапно зареждане:

1. Масово зареждане (50-80% капацитет)
2. Абсорбционен заряд (80-100% капацитет)
3. Плаващо зареждане (поддържа пълен заряд)

Можете да зареждате частично литиево-йонни батерии без вреда. Оловно киселинните батерии предпочитат пълно зареждане, за да избегнат сулфатиране.

• Безопасност и надеждност

И двата типа батерии обикновено са безопасни, когато се използват правилно. Литиево-йонните батерии имат леко предимство по отношение на надеждността.

Оловно киселинни батерии може да:

• Изтече киселина, ако е повреден
• Освободете водороден газ при зареждане
• Експлодира при сериозно презареждане

Литиево-йонни батерии имат вградени функции за безопасност:

• Чувствителни на натиск отвори
• Термични предпазители
• Автоматични прекъсвачи

Те помагат за предотвратяване на прегряване или експлозии. Но литиево-йонните пожари, макар и редки, могат да бъдат интензивни и трудни за гасене.

Оловно-киселинните батерии са много стабилни и се използват повече от 150 години. При тях е по-малко вероятно да се запалят от литиево-йонните.

• Жизнен цикъл и използваем капацитет

Литиево-йонни батерии продължи много по-дълго отколкото оловна киселина. Можете да очаквате:

• 2000-5000 цикъла от литиево-йонни
• 200-300 цикъла от оловна киселина

Един цикъл е пълно разреждане и презареждане.

Използваемият капацитет също се различава:

• Можете да използвате 80-100% от капацитета на литиево-йонна батерия
• Оловно-киселинните батерии трябва да се разреждат само до 50%, за да се избегне повреда

Това означава, че 100Ah литиево-йонна батерия ви осигурява 80-100Ah мощност. 100Ah оловно-киселинна батерия осигурява само около 50Ah използваема енергия.

Литиево-йонните батерии запазват капацитета си по-добре във времето. Оловно-киселинните батерии губят капацитет с всеки цикъл, дори и да не се използват напълно.

 

Практически приложения

Оловно-киселинните и литиево-йонните батерии захранват много устройства и системи в нашето ежедневие. Нека да разгледаме как тези видове батерии се използват в различни области.

• Електрически превозни средства и съхранение на възобновяема енергия

Литиево-йонните батерии са най-добрият избор за електрически автомобили. Те са по-леки и издържат по-дълго от оловно-кисели батерии. Това означава, че електрическите автомобили могат да стигнат по-далеч с едно зареждане. Tesla и Nissan използват литиево-йонни батерии в популярните си модели.

За домашни слънчеви системи, двата вида батерии работят добре. Оловно-киселинните батерии са по-евтини за резервно захранване. Но литиево-йонните батерии са по-добри, ако често използвате съхранената енергия. Те могат да издържат повече цикли на зареждане, без да се износват.

Мащабно съхранение на енергия също използва тези батерии. Вятърните и слънчевите ферми се нуждаят от начини за съхраняване на допълнителна енергия. Литиево-йонните батерии са чудесни за това, защото са ефективни и могат да реагират бързо на търсенето.

• Преносима електроника и електрически инструменти

Вашият телефон, лаптоп и таблет използват литиево-йонни батерии. Тези батерии събират много енергия в малко пространство. Те също така издържат на много зареждания, без да губят много капацитет.

Електрическите инструменти също преминаха към литиево-йонни батерии. Те са по-леки, така че вашата бормашина или трион са по-лесни за използване. Можете да работите по-дълго без смяна на батериите. Оловно-киселинните батерии все още се използват в някои по-евтини инструменти, но сега са по-рядко срещани.

Литиево-йонните батерии също захранват неща като електрически велосипеди и скутери. Те осигуряват на тези превозни средства добър пробег, като същевременно ги запазват леки и лесни за каране.

• Промишлена и търговска употреба

Мотокарите в складовете често използват оловно-кисели батерии. Те са по-евтини и могат да се справят с необходимото вдигане на тежести. Но някои компании преминават към литиево-йонни за по-бързо зареждане и по-дълго време на работа.

Системите за резервно захранване за бизнеса обикновено разчитат на оловни батерии. Те са изпитана опция, която е по-евтина за широкомащабна употреба. Литиево-йонните системи обаче стават все по-популярни поради по-малкия си размер и по-дълъг живот.

В телекомуникационните кули се използват и двата вида батерии. Оловно-киселинните батерии са често срещани поради ниската си цена. Но литиево-йонните батерии набират популярност поради по-добрата им производителност при екстремни температури.

 

Направете правилния избор

Изборът на най-добрата батерия зависи от вашите специфични нужди. Както оловно-киселинните, така и литиево-йонните батерии имат предимства и недостатъци, които трябва да се вземат предвид.

• Съображения за избор на батерия

Помислете за какво ще използвате батерията. Оловно-киселинните батерии работят добре за автомобили и резервно захранване. Те са по-евтини предварително, но не издържат толкова дълго. Литиево-йонните батерии са чудесни за преносими устройства и електрически превозни средства. Първоначално струват повече, но имат по-дълъг живот.

Вижте колко енергия ви трябва. Литиево-йонните батерии са по-леки и по-малки за същото количество мощност. Това има значение, ако пространството или теглото са важни за вас.

Колко често ще използвате батерията? Литиево-йонните могат да се справят с повече цикли на зареждане. Ако ще го използвате много, това може да е по-добре за вас.

Вашият бюджет също има значение. Оловната киселина е по-евтина за закупуване, но може да струва по-скъпо в дългосрочен план. Литиево-йонните струват повече предварително, но издържат по-дълго.

Помислете за безопасността. И двата типа са безопасни, когато се използват правилно, но литиево-йонните имат по-малък риск от разливи.

• Обмисляне на батерии Deye за вашите нужди от енергия

Серията литиево-йонни батерии на Deye предоставя набор от решения както за жилищни, така и за търговски приложения. Ниско напрежение (LV) и Високо напрежение (HV) серията включва безопасна, дълготрайна технология за литиево-железен фосфат (LFP), осигуряваща ефективно съхранение на енергия с дълъг живот от над 6000 цикъла.

Батериите на Deye са проектирани с интелигентни системи за управление на батерията за оптимална производителност, а нашият модулен дизайн позволява мащабируемост според вашите енергийни нужди. 

Независимо дали търсите система за слънчева собствена консумация или резервно захранване, батериите на Deye предлагат стабилно решение с гаранция до 10 години. Батериите Deye са солидна инвестиция за всеки, който обмисля литиево-йонни опции.