Қорғасын қышқылды аккумуляторға қарсы литий-ионды батарея – жан-жақты нұсқаулық

Қорғасын қышқылы және литий-ион екі танымал нұсқа болып табылады, олардың әрқайсысының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Олардың қалай жиналатынын қарастырайық.

Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар бұрыннан бар. Олар алдын ала арзанырақ, бірақ ұзаққа созылмайды. Сіз оларды автомобильдерде және кейбір үй сақтық көшірме жүйелерінде таба аласыз. Литий-ионды батареялар бастапқыда қымбатырақ, бірақ ұзақ қызмет етеді және көптеген жолдармен жақсы жұмыс істейді.

Сізге қайсысы сәйкес келетіні туралы сұрақ туындауы мүмкін. Бұл сізге қажет нәрсеге байланысты. Қорғасын-қышқыл қысқа мерзімді пайдалану үшін жақсы болуы мүмкін немесе бюджетіңіз шектеулі болса. Литий-ион көп қуат қажет ететін немесе жиі қолданылатын құрылғыларда жарқырайды. Біреуін таңдамас бұрын, мақсаттарыңызды және қанша жұмсағыңыз келетінін ойлаңыз.

 

 Литий-ионды батареяларға қарсы қорғасын қышқылы: технологияға шолу

Қорғасын-қышқылды және литий-ионды батареялар қайта зарядталатын батареялардың екі кең таралған түрі болып табылады. Олар химиялық құрамымен, құрылымымен және энергияны қалай сақтайтынымен ерекшеленеді. Бұл факторлар олардың өнімділігі мен қолданылуына әсер етеді.

• Химиялық құрамы

Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар пайдалану қорғасын және күкірт қышқылы. Оң электродта қорғасын диоксиді бар. Теріс электрод губка тәрізді қорғасыннан жасалған. Күкірт қышқылы электролит ретінде әрекет етеді.

Литий-ионды батареялар бар литий қосылысы оң электрод ретінде. Теріс электрод көбінесе графиттен жасалады. Электролит – органикалық еріткіштегі литий тұзы.

Бұл әртүрлі материалдар әр батарея түріне бірегей қасиеттер береді. Литий-ионды батареялар жеңілірек және ықшам. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар ауыррақ, бірақ жоғары токтарды жақсы ұстай алады.

• Батареяның құрылымы

Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар бар қалың қорғасын тақталар. Бұл пластиналар сұйық электролитке батырылады. Бұл дизайн оларды берік, бірақ ауыр етеді.

Литий-ионды батареялар пайдалану материалдардың жұқа қабаттары. Бұл қабаттар қабаттастырылған немесе бірге оралған. Электролит әдетте гель немесе полимер болып табылады. Бұл құрылым ықшам дизайнға мүмкіндік береді.

Батарея құрылымы әр түрді пайдалану және күту жолына әсер етеді. Қорғасын-қышқылды аккумуляторларға үнемі суды толтыру қажет. Литий-ионды аккумуляторлар жабық және техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді.

• Энергияны сақтау негіздері

Батареяның екі түрі де химиялық реакциялар арқылы энергияны сақтайды. Қорғасын-қышқылды аккумуляторларда қорғасын және қорғасын диоксиді күкірт қышқылымен әрекеттеседі. Бұл қорғасын сульфаты мен суды құрайды.

Литий-ионды батареялар жұмыс істейді қозғалатын литий иондары. Иондар оң және теріс электродтар арасында қозғалады. Бұл процесс интеркалация деп аталады.

Энергия тығыздығы негізгі айырмашылық болып табылады. Литий-ионды батареяларды сақтауға болады аз кеңістікте көбірек энергия. Сондай-ақ олардың бір ұяшықтағы кернеуі жоғары. Бұл бірдей кернеу үшін аз ұяшықтар қажет дегенді білдіреді.

Зарядтау және зарядсыздандыру жылдамдығы да әртүрлі. Литий-ионды аккумуляторлар тезірек зарядталады және разрядталады. Бұл оларды жоғары қуатты қолданбалар үшін жақсырақ етеді.

 

Литий-ионды батареяларға қарсы қорғасын қышқылы: жан-жақты салыстыру 

Қорғасын қышқылы мен литий-ионды аккумуляторлардың өнімділігі мен мүмкіндіктері бойынша негізгі айырмашылықтары бар. Осы екі батарея түрі бірнеше маңызды аймақтарда қалай жиналатынын қарастырайық.

Ерекшелік	Қорғасын қышқылды аккумулятор	Литий-ионды батарея
Бір ұяшықтағы кернеу	~2 вольт	3,2 - 3,7 вольт
Энергия тығыздығы	Төмен (100Ач үшін 1,2 кВт/сағ)	Жоғары (100Ач үшін 2,4 кВт/сағ)
Салмағы (100Ah)	60-70 фунт	30-40 фунт
Өмір циклі	200-300 цикл	2000-5000 цикл
Техникалық қызмет көрсету	Тұрақты техникалық қызмет көрсету қажет	Техникалық қызмет көрсетусіз
Шығару тереңдігі	50% ұсынылады	80-100% жарамды сыйымдылығы
Қоршаған ортаға әсері	Улы химикаттар, қайта өңдеуге оңай	Пайдалану кезінде қауіпсіз, қайта өңдеу қиынырақ

 

Негізгі өнімділік көрсеткіштері

• Зарядтау уақыты мен әдістері

Литий-ионды аккумуляторлар қорғасын қышқылына қарағанда әлдеқайда жылдам зарядталады. Литий-ионды батареяны толығымен зарядтауға болады 2-4 сағат. Қорғасын қышқылды батареялар алады 8-16 сағат толық зарядқа жету үшін.

Литий-ионды батареялар тұрақты ток-тұрақты кернеуді зарядтауды пайдаланады. Бұл олардың алдымен тез зарядталғанын, содан кейін толған кезде баяулайтынын білдіреді.

Қорғасын қышқылды аккумуляторлар көп сатылы зарядтауды қажет етеді:

1. Жаппай заряд (50-80% сыйымдылығы)
2. Абсорбциялық заряд (80-100% сыйымдылығы)
3. Қалқымалы заряд (толық зарядты сақтайды)

Литий-ионды батареяларды зиянсыз ішінара зарядтауға болады. Қорғасын қышқылды аккумуляторлар сульфаттануды болдырмау үшін толық зарядтауды қалайды.

• Қауіпсіздік және сенімділік

Батареяның екі түрі де дұрыс пайдаланылғанда қауіпсіз. Литий-ионды аккумуляторлардың сенімділік жағынан аздап шегі бар.

Қорғасын қышқылды аккумуляторлар мүмкін:

• Зақымдалған жағдайда қышқыл ағып кетеді
• Зарядтау кезінде сутегі газын босатыңыз
• Қатты шамадан тыс зарядталған болса, жарылыңыз

Литий-ионды батареялар кіріктірілген қауіпсіздік мүмкіндіктері бар:

• Қысымға сезімтал желдеткіштер
• Термиялық сақтандырғыштар
• Ажыратқыштар

Олар қызып кетудің немесе жарылыстың алдын алуға көмектеседі. Бірақ литий-ионды өрттер, сирек болса да, қарқынды және сөндіру қиын болуы мүмкін.

Қорғасын қышқылды аккумуляторлар өте тұрақты және 150 жылдан астам қолданылған. Олардың литий-ионға қарағанда отқа түсу ықтималдығы аз.

• Өмірлік цикл және пайдаланылатын сыйымдылық

Литий-ионды батареялар әлдеқайда ұзағырақ қорғасын қышқылына қарағанда. Сіз күте аласыз:

• Литий-ионнан 2000-5000 цикл
• Қорғасын қышқылынан 200-300 цикл

Бір цикл толық разряд және қайта зарядтау болып табылады.

Қолданылатын сыйымдылық да ерекшеленеді:

• Литий-ионды батареяның сыйымдылығының 80-100% пайдалануға болады
• Қорғасын қышқылды батареялар зақымданбау үшін тек 50% деңгейіне дейін зарядсыздануы керек

Бұл 100Ah литий-ионды батарея сізге 80-100Ah қуат береді дегенді білдіреді. 100Ач қорғасын қышқылды аккумулятор тек шамамен 50Ач пайдалануға жарамды энергияны қамтамасыз етеді.

Литий-ионды батареялар уақыт өте келе сыйымдылығын жақсырақ сақтайды. Қорғасын қышқылды аккумуляторлар толық пайдаланылмаса да, әр цикл сайын сыйымдылығын жоғалтады.

 

Практикалық қолданбалар

Қорғасын қышқылы және литий-иондық аккумуляторлар күнделікті өміріміздегі көптеген құрылғылар мен жүйелерді қуаттайды. Бұл батарея түрлері әртүрлі аймақтарда қалай қолданылатынын қарастырайық.

• Электрлік көліктер және жаңартылатын энергияны сақтау

Литий-ионды батареялар ең жақсы таңдау болып табылады электромобильдер. Олар қорғасын қышқылды аккумуляторларға қарағанда жеңіл және ұзақ қызмет етеді. Бұл электромобильдердің бір зарядпен алысқа бара алатынын білдіреді. Tesla және Nissan танымал модельдерінде литий-иондық батареяларды пайдаланады.

үшін үй күн жүйелері, батареяның екі түрі де жақсы жұмыс істейді. Қорғасын қышқылды батареялар резервтік қуат үшін арзанырақ. Бірақ литий-иондық батареялар сақталған қуатты жиі пайдалансаңыз жақсырақ. Олар тозусыз көп зарядтау циклдерін басқара алады.

Үлкен көлемдегі энергияны сақтау осы батареяларды да пайдаланады. Жел және күн электр станциялары қосымша қуатты сақтау жолдарын қажет етеді. Литий-ионды батареялар бұл үшін өте қолайлы, өйткені олар тиімді және сұранысқа тез жауап бере алады.

• Портативті электроника және электр құралдары

Телефоныңыз, ноутбук және планшетіңіздің барлығы литий-ионды батареяларды пайдаланады. Бұл батареялар шағын кеңістікке көп қуат жинайды. Олар сондай-ақ көп қуат жоғалтпай көптеген зарядтарға шыдайды.

Электр құралдары да литий-ионды батареяларға көшті. Олар жеңілірек, сондықтан сіздің бұрғыңызды немесе араңызды пайдалану оңайырақ. Батареяларды ауыстырмай-ақ ұзағырақ жұмыс істей аласыз. Қорғасын қышқылды аккумуляторлар әлі де кейбір арзан құралдарда қолданылады, бірақ олар қазір сирек кездеседі.

Литий-иондық батареялар электронды велосипедтер мен скутерлер сияқты заттарды да қуаттайды. Олар бұл көліктерге жақсы қашықтықты береді, сонымен бірге оларды жеңіл және жүруге ыңғайлы етеді.

• Өнеркәсіптік және коммерциялық пайдалану

Қоймалардағы жүк көтергіштер көбінесе қорғасын қышқылды аккумуляторларды пайдаланады. Олар арзанырақ және қажетті ауыр жүкті көтере алады. Бірақ кейбір компаниялар тезірек зарядтау және ұзағырақ жұмыс істеу үшін литий ионына ауысады.

Кәсіпорындарға арналған резервтік қуат жүйелері әдетте қорғасын қышқылды аккумуляторларға сүйенеді. Олар кең ауқымды пайдалану үшін арзанырақ, сыналған және шынайы нұсқа. Дегенмен, литий-иондық жүйелер кішірек өлшемдері мен ұзақ қызмет ету мерзімі үшін танымал бола бастады.

Телекоммуникациялық мұнараларда батареяның екі түрі де қолданылады. Қорғасын қышқылды аккумуляторлар арзан болғандықтан кең таралған. Бірақ литий-иондық аккумуляторлар экстремалды температурада жақсы жұмыс істеуіне байланысты кеңейіп келеді.

 

Дұрыс таңдау жасау

Ең жақсы батареяны таңдау сіздің нақты қажеттіліктеріңізге байланысты. Қорғасын-қышқылды және литий-ионды аккумуляторлардың жақсы және жаман жақтары бар.

• Батареяны таңдауға қатысты ойлар

Батареяны не үшін пайдаланатыныңызды ойлап көріңіз. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар автомобильдер мен резервтік қуат үшін жақсы жұмыс істейді. Олар алдын ала арзанырақ, бірақ ұзаққа созылмайды. Литий-ионды аккумуляторлар портативті құрылғылар мен электр көліктері үшін тамаша. Бастапқыда олар қымбатырақ, бірақ ұзақ қызмет етеді.

Сізге қанша қуат қажет екенін қараңыз. Литий-ионды батареялар бірдей қуат үшін жеңілірек және кішірек. Сіз үшін кеңістік немесе салмақ маңызды болса, бұл маңызды.

Батареяны қаншалықты жиі пайдаланасыз? Литий-ион көп зарядтау циклдерін басқара алады. Егер сіз оны көп қолданатын болсаңыз, бұл сізге жақсырақ болуы мүмкін.

Сіздің бюджетіңіз де маңызды. Қорғасын-қышқылды сатып алу арзанырақ, бірақ ұзақ мерзімді құны жоғары болуы мүмкін. Литий-ионның құны жоғарырақ, бірақ ұзақ қызмет етеді.

Қауіпсіздік туралы ойланыңыз. Дұрыс пайдаланған кезде екі түрі де қауіпсіз, бірақ литий-ионның төгілу қаупі төмен.

• Қуат қажеттіліктері үшін Deye батареяларын қарастыру

Deye компаниясының литий-ионды аккумуляторлар сериясы тұрғын үй және коммерциялық қолданбалар үшін бірқатар шешімдерді ұсынады. Төмен кернеу (LV) және Жоғары кернеу (HV) сериясы 6000 циклден астам ұзақ қызмет ету мерзімімен тиімді энергияны сақтауды қамтамасыз ететін қауіпсіз, ұзаққа созылатын литий темір фосфаты (LFP) технологиясымен ерекшеленеді.

Deye аккумуляторлары оңтайлы өнімділік үшін батареяларды басқарудың интеллектуалды жүйелерімен жасалған және біздің модульдік дизайн қуат қажеттіліктеріңізге сәйкес масштабтауға мүмкіндік береді. 

Күнді өздігінен тұтыну немесе резервтік қуат жүйесін іздесеңіз де, Deye батареялары 10 жылға дейінгі кепілдікпен сенімді шешім ұсынады. Deye батареялары литий-ионды опцияларды қарастыратын кез келген адам үшін сенімді инвестиция болып табылады.