鉛蓄電池、リチウム電池、ナトリウムイオン電池、グラフェン電池の違い

この記事は、鉛蓄電池、リチウム電池、ナトリウムイオン電池、グラフェン電池の違いを理解するのに役立ちます

電気自動車は、通りや路地のいたるところに見られる一般的な交通手段です。バッテリーは電気自動車のコアコンポーネントであり、バッテリーの品質が電気自動車の航続距離を直接決定します。したがって、安全率が高く、費用対効果が高く、耐用年数が長いバッテリーを見つける方法は、ほとんどの人が電気自動車を選ぶときに苦労する問題です。現在、主に鉛蓄電池、リチウム電池、ナトリウム電池、グラフェン電池が市場に出回っていますが、その違いを知らない人も少なくありません。この記事はあなたが理解するのに役立ちます。

1.コンセプトの違い

1.1&注意;鉛蓄電池

鉛蓄電池の電極は主に鉛とその酸化物でできており、電解液は硫酸溶液を使った電池です。鉛蓄電池の放電状態では、正極の主成分は二酸化鉛であり、負極の主成分は鉛です。充電状態では、両方の電極の主成分は硫酸鉛です。鉛蓄電池は、プラス端子とマイナス端子の活物質と電解液中の硫酸との化学反応により充放電されます。

1.2リチウム電池

リチウム電池は、リチウム金属またはリチウム合金を正/負の材料および非水溶液電解液として使用する一種の電池です。リチウム電池の負極の材質は、金属またはリチウム合金の材質です。バッテリーの充放電動作を完了するのは、最初の正極と負極の移動に依存します。現在、リチウム電池には、主にリン酸鉄リチウム電池、マンガン酸リチウム鉄電池、三元高分子リチウム電池が含まれています。

1.3ナトリウムイオン電池

二次電池の一種であるナトリウムイオン電池は、正電極と負電極の間を移動するナトリウムイオンに依存して、リチウムイオン電池と同じように機能します。つまり、充電および放電プロセス中に、ナ +が2つの電極間で前後に挿入および解放されます。充電中に、ナ +が正極から除去され、電解質を介して負極に埋め込まれます。放電するときは逆です。新しい18650ナトリウムイオン電池は、電気を蓄えたり放出したりするために、リチウムイオンではなくナトリウムイオン移動を使用します。

1.4グラフェン電池

グラフェン技術はまだ開発段階にあり、まだ大規模な使用の準備ができていません。現在、中国で使用されているグラフェン電池は、基本的に鉛蓄電池です。鉛蓄電池をベースに黒鉛粉末を添加しているため、耐熱性、耐食性、導電性に優れ、電池の耐久性が大幅に向上しています。グラフェン電池は、ある意味で、鉛蓄電池の拡張バージョンです。

2.価格差

鉛酸電池とリチウム電池は全く異なるプロセスで製造されており、リチウム電池の技術の難しさと材料費は鉛酸電池よりも高いため、リチウムイオン電池は鉛酸電池よりも高価です。ブランド要因として、リチウム電池は48V20Ah電池などの鉛酸電池の約3倍の価格になります。新しい鉛酸電池の価格は500元から700元ですが、リチウム電池の価格は1200元から1500元です。 -酸性バッテリーはより費用対効果が高いです。

また、ナトリウムイオン電池は、ナトリウムが豊富で広く流通しているため、リチウムイオン電池よりも20％〜30％安くなります。したがって、ナトリウムイオン電池には、価格面で大きなメリットがあります。

グラフェン電池は、前に述べたように、鉛蓄電池の拡張バージョンです。そのため、鉛蓄電池と比較して、鉛板は少し厚いです。一般的なグラフェン電池は、鉛蓄電池よりも約5kg重いです。同時に、グラフェン技術が追加されているため、グラフェン電池の価格は鉛蓄電池よりも少し高く、おそらく10％から20％です。

3.安全率の違い

バッテリーの潜在的な安全上の問題は自然発火であり、鉛蓄電池は電解質が硫酸であるため、爆燃の特性を備えていません。リチウム電池には、環境を汚染するカドミウム、鉛、水銀などの元素は含まれていません。使用するリチウム金属は非常に活性の高い金属です。その安全性は主に電池材料の熱安定性に依存し、過充電、ニードリング、押し出し、高温などの電池の乱用状態にも密接に関係しています。対照的に、安全性の観点から、鉛蓄電池はさらに優れています。

ナトリウムイオン電池も比較的安全な性能を持ち、マイナス40℃〜80℃の温度範囲で正常に動作し、マイナス20℃の環境で容量保持率は90％に近く、高温・低温性能は他の二次電池では、その電池の熱暴走現象はリチウムイオン電池よりはるかに少ないです。

グラフェン電池に関しては、製造に使用されるプロセスの難易度と材料は基本的に鉛蓄電池と同じですが、導電性を高めることができるグラフェン元素が追加されていることを除いて、この操作方法は初期の鉛と同じ論理です-耐食性の「カドミウム」要素を追加した酸性電池。したがって、安全性の観点から、鉛蓄電池とグラフェン電池の間に明らかな違いはなく、どちらも非燃焼電池タイプです。

4.耐用年数の違い

理論的には、鉛蓄電池の主成分は硫酸と鉛板であり、これらは電池の使用中に消費されやすく、損傷しやすいものです。サイクルの充電時間と放電時間では、鉛蓄電池は一般に300回しかないため、理論上の寿命は通常約3年です。

リチウム電池と鉛蓄電池は異なり、リチウム金属は耐久性が高く、循環サイクル数の設計理論は通常1000倍以上であるため、一般的な寿命理論は5年程度使用できます。さらに、リチウムイオンの耐久性はさらに画期的です。現在知られている比較的寿命の長いリチウム電池は、充電と放電のサイクルが25,000サイクルに達する可能性があり、鉛蓄電池では不可能な約70年間の使用が見込まれています。

ナトリウムイオンの半径はリチウムイオンの半径よりも大きいため、反応過程での埋め込みや離陸が難しく、構造変化を起こしやすく、サイクル寿命が短くなります。寿命が80％に短縮されたナトリウムイオン電池は、2,000回充電できます。これは、鉛蓄電池の300〜500サイクルよりもはるかに長いですが、リチウムイオン電池の4,000〜6,000サイクルよりも大幅に少ないです。

鉛蓄電池のアップデート版であるグラフェン電池は、上記の鉛蓄電池の300倍程度の寿命と設計、グラフェン電池の充電など、元のバージョンの弱点を自然に強化します。放電時間は約500倍で、3分の2が改善されます。もちろん、具体的な使用法は所有者のメンテナンス意識にもよるが、理論的には鉛蓄電池と同じ種類の電池であり、"けが"使用中に維持されない場合、一般的に3年の寿命があります。

実際、近年の世界の電池産業の発展を通じて、関連する政策や市場開発要因の変化により、リチウム電池、ナトリウムイオン電池、グラフェン電池、その他の電池産業が急速に発展してきました。しかし、現在の世界的な範囲の観点から、鉛蓄電池は、特に他のいくつかの発展途上国において、依然として最大の市場シェアと最も広い使用範囲を持つ化学電池です。鉛蓄電池は、より手頃な価格で、より成熟した、安定したリサイクル技術により、依然として市場で極めて重要な役割を果たしています。

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