22 años de personalización de baterías
Dec 31, 2023 Pageview：46
Las baterías de plomo-ácido utilizan dióxido de plomo como electrodo positivo, plomo metálico esponjoso como electrodo negativo y ácido sulfúrico como electrolito. Las reacciones químicas implican la conversión entre plomo y dióxido de plomo durante los ciclos de carga y descarga. La composición química de las celdas de la batería influye en gran medida en su densidad energética. Diferentes químicas tienen diferentes capacidades para almacenar energía.
Las baterías de plomo-ácido generalmente tienen una densidad de energía más baja en comparación con las baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio exhiben una mayor densidad de energía, lo que proporciona más capacidad de almacenamiento de energía para el mismo volumen o peso.
Las baterías de plomo-ácido pueden requerir más mantenimiento, incluido el llenado regular de agua para las de plomo-ácido inundadas. Las baterías de iones de litio generalmente no requieren mantenimiento en la mayoría de las aplicaciones y no requieren mantenimiento de electrolitos.
Las baterías de plomo-ácido contienen placas de plomo sumergidas en un electrolito de ácido sulfúrico. Estas placas sufren reacciones químicas durante la carga y descarga.
Las baterías de iones de litio generalmente tienen un ciclo de vida más largo en comparación con las baterías de plomo-ácido. Un ciclo se refiere a un ciclo completo de carga y descarga. La capacidad de sufrir más ciclos sin una degradación significativa es un factor importante para la longevidad de la batería. Las baterías de plomo-ácido generalmente tienen una vida útil más corta en comparación con las baterías de iones de litio.
Las baterías de plomo-ácido tienden a ser más grandes y voluminosas. Las baterías de iones de litio tienen un diseño más compacto y versátil, lo que permite paquetes de baterías más pequeños y ligeros.
En cuanto a la estabilidad del voltaje, las baterías de plomo-ácido tienen un voltaje relativamente estable durante la descarga. Las baterías de iones de litio pueden mantener un voltaje más constante durante todo el ciclo de descarga.
Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C
Problema de protección ambiental
Tanto las baterías de plomo-ácido como las de iones de litio plantean desafíos para la protección ambiental, pero difieren en sus impactos ambientales.
El plomo es un metal pesado tóxico y su eliminación inadecuada puede provocar contaminación ambiental y riesgos para la salud. Durante la carga, las baterías de plomo-ácido liberan gas hidrógeno, que puede ser inflamable y requiere una ventilación adecuada en espacios cerrados. El ácido sulfúrico de las baterías es corrosivo y supone un riesgo de irritación de la piel y los ojos. La sobrecarga, el sobrecalentamiento o los daños físicos pueden provocar un descontrol térmico de las baterías de iones de litio, provocando incendios. Por lo tanto, las medidas de seguridad son cruciales durante el transporte de baterías de iones de litio debido a su sensibilidad a los daños.
En cuanto al reciclaje, las baterías de plomo-ácido son altamente reciclables y existe una infraestructura de reciclaje bien establecida para ellas. El plomo de estas baterías se puede recuperar y reutilizar de manera eficiente en baterías nuevas.
En el caso de las baterías de iones de litio, la infraestructura de reciclaje está mejorando, pero persisten desafíos para recuperar materiales valiosos de manera eficiente. Además, el aumento de la demanda de litio, cobalto y níquel genera preocupación sobre el agotamiento de los recursos y el abastecimiento ético.
En cuanto a los casos de uso, las baterías de plomo-ácido se utilizan comúnmente en aplicaciones donde el costo es una preocupación principal y el peso y el tamaño son menos críticos. A menudo se encuentran en baterías de arranque de automóviles, sistemas de energía de respaldo y almacenamiento de energía estacionario.
La dependencia de los recursos también puede tener efectos negativos en nuestro medio ambiente. La producción de baterías de iones de litio depende de recursos finitos como el litio, el cobalto y el níquel, lo que genera preocupaciones sobre la disponibilidad de recursos y el abastecimiento ético. El proceso de fabricación de baterías de iones de litio implica procesos que consumen mucha energía y tienen un impacto ambiental, lo que contribuye a las emisiones de carbono.
Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas
No podemos decir que existan preocupaciones de seguridad con respecto al uso o uso de baterías de iones de litio. Casos raros de fuga térmica e incendios han generado preocupaciones de seguridad, especialmente con ciertas sustancias químicas. Los avances en características y materiales de seguridad tienen como objetivo abordar estas preocupaciones.
Continuamente se descubren varias tecnologías avanzadas de plomo-ácido para reducir el efecto negativo que estas baterías pueden tener en nuestro medio ambiente. La investigación en curso tiene como objetivo mejorar el rendimiento y la vida útil de las baterías de plomo-ácido mediante avances en materiales y diseño. La industria también está explorando formas de abordar las preocupaciones ambientales mediante el reciclaje responsable y mejoras en la tecnología de baterías.
Solicitud
Exploremos algunas aplicaciones específicas donde se usan comúnmente baterías de plomo-ácido y baterías de iones de litio.
Las baterías se pueden utilizar como energía de respaldo para telecomunicaciones. Las baterías de plomo-ácido se emplean para proporcionar energía de respaldo a los sistemas de telecomunicaciones, asegurando un funcionamiento continuo durante las interrupciones del suministro eléctrico.
En algunos sistemas de energía solar, las baterías de plomo-ácido se utilizan para almacenar el exceso de energía generada durante las horas pico de luz solar para su uso durante períodos de poca o ninguna luz solar. Las baterías de plomo-ácido, en particular las variantes de ciclo profundo, se utilizan en aplicaciones que requieren descargas profundas y sostenidas, como carritos de golf, sillas de ruedas eléctricas y aplicaciones marinas.
Las baterías de plomo-ácido sirven como energía de respaldo en los sistemas UPS, lo que garantiza un suministro de energía continuo durante los cortes para proteger los equipos electrónicos críticos.
Las baterías de plomo-ácido se utilizan ampliamente en los vehículos tradicionales con motor de combustión interna para proporcionar la energía inicial necesaria para arrancar el motor. Estas baterías también se emplean en sistemas de iluminación de emergencia, proporcionando iluminación durante cortes de energía.
También son importantes en aplicaciones marinas. Las baterías de plomo-ácido se utilizan en barcos y otras embarcaciones marinas para arrancar motores y alimentar accesorios.
Las baterías de iones de litio alimentan una amplia gama de dispositivos portátiles, como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, tabletas, cámaras y dispositivos portátiles debido a su alta densidad de energía y su naturaleza liviana. Muchos dispositivos médicos, como monitores portátiles e instrumentos médicos electrónicos, utilizan baterías de iones de litio por su tamaño compacto y rendimiento confiable.
Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en vehículos eléctricos. Las baterías de iones de litio alimentan automóviles, motocicletas y bicicletas eléctricas, y ofrecen una mayor densidad de energía y una mayor autonomía en comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales. Por otro lado, las baterías de plomo-ácido se utilizan comúnmente en vehículos tradicionales con motor de combustión interna para proporcionar la energía inicial necesaria para arrancar el motor.
Las herramientas eléctricas inalámbricas suelen utilizar baterías de iones de litio por su alta densidad de energía, capacidad de carga rápida y peso reducido.
Contraste de densidad de energía
Profundicemos en el concepto de densidad energética tanto para baterías de plomo-ácido como para baterías de iones de litio.
Dependiendo de la aplicación, ambos tipos de baterías funcionan como dispositivos de almacenamiento de energía con ventajas e inconvenientes únicos.
Una serie de celdas electroquímicas, cada una con un cátodo de dióxido de plomo (PbO2), un ánodo de plomo (Pb) y una solución electrolítica de ácido sulfúrico (H2SO4), forman la batería de plomo-ácido. El plomo y el dióxido de plomo sufren reacciones electroquímicas en las celdas que dan como resultado la producción de sulfato de plomo (PbSO4) durante la descarga y la reacción opuesta durante la carga.
El óxido metálico de litio, como LiFePO4, LiCoO2 o LiNiMnCoO2, sirve como cátodo en las baterías de iones de litio, mientras que el grafito se utiliza frecuentemente como ánodo. El electrolito de estas baterías está formado por sales de litio que se han disuelto en un disolvente, generalmente una mezcla de carbonatos orgánicos. La desintercalación e?intercalación?reversible de iones de litio entre los materiales cátodo y ánodo es el proceso electroquímico básico en estas baterías.
En comparación con las baterías de iones de litio, que tienen densidades de energía más altas (150–200 Wh/kg y 250–670 Wh/L, respectivamente), las baterías de plomo-ácido tienen energías específicas (20–50 Wh/L) y densidades de energía más bajas ( 30–50 Wh/kg). Esto sugiere que las baterías de iones de litio son más adecuadas para aplicaciones ligeras y portátiles, ya que tienen una mayor capacidad de almacenamiento de energía por unidad de peso y espacio.
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