La diferencia entre la batería de hierro de litio y la batería ordinaria

Primero, repasemos la historia del desarrollo de baterías.

En 1836, nació la batería Daniel (batería primaria de zinc-cobre, ahora sin usar);

En 1859, se inventó la batería de plomo-ácido y todavía es muy común en la actualidad;

En 1878, L. Metzer de Francia desarrolló una tecnología de batería seca de zinc-aire en una batería de zinc-manganeso utilizando un electrodo de carbono poroso que contiene platino en lugar de un paquete de carbono de dióxido de manganeso.

En 1883, se inventó la batería de óxido de plata (ahora se usa comúnmente para baterías de botón de 1,55 V para relojes, y las baterías de gran tamaño se utilizan para lugares altos como satélites y submarinos);

En 1888 se empezaron a comercializar las pilas secas de zinc-manganeso;

En 1899, se inventaron las baterías de níquel-cadmio y níquel-hierro, lo que hizo que la batería del sistema de material de cátodo de níquel comenzara a ingresar al campo de visión y continuara la familia de baterías a base de níquel (níquel-cadmio, níquel-hidrógeno, níquel -zinc, etc.).

A principios del siglo XX, la teoría de las baterías y el desarrollo tecnológico estuvieron estancados. Hasta la Segunda Guerra Mundial, la tecnología de las baterías tuvo un nuevo desarrollo importante;

En 1947, se realizó el sellado de las baterías de níquel-cadmio, lo que hizo posible las baterías secas de níquel-cadmio;

En 1949, JL desarrolló una batería seca miniaturizada alcalina de zinc-manganeso, que aumentó en gran medida la capacidad y la potencia de descarga de la batería desechable;

En 1958, Harris propuso el uso de electrolitos orgánicos como electrolitos para baterías primarias de litio, lo que llevó al uso práctico de una variedad de baterías de litio desechables, incluidas las baterías de dióxido de manganeso y litio (baterías de placa base de computadora), baterías de cloruro de tionilo de litio (como las de agua). metros) El ER14505 utilizado anteriormente y la batería de disulfuro de litio-hierro se conocen comúnmente como baterías de litio y hierro;

En 1988, se fundó nx, creando una marca nacional pionera contra las baterías financiadas con fondos extranjeros, y ahora se ha convertido en uno de los cinco principales fabricantes de baterías alcalinas del mundo;

En 2009, comprendimos los derechos de propiedad intelectual básicos de las baterías de litio-hierro de manera oportuna y logramos la localización completa, que fue superior al mercado global.

AA (AAA), que está fácilmente disponible en el mercado, es principalmente una batería de carbono y una batería alcalina, y es fácil de comprar independientemente de un gran supermercado o una pequeña tienda de comestibles. Las baterías recargables de hidruro metálico de níquel son relativamente raras, pero todavía están disponibles. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre estas baterías y cómo eliges la batería correcta? A continuación, presentaremos estas tres baterías por separado.

Primero, batería de carbono

Batería de carbono, el nombre científico es batería seca de zinc-manganeso neutra (batería de zinc-manganeso), el método de identificación más simple: el modelo de batería es R6 + sufijo (quinto) / R03 + sufijo (séptimo), es una batería de este tipo, el sufijo S indica normal, P indica alta potencia, C indica alta capacidad y similares. La potencia de descarga de la batería de carbono es muy baja, la capacidad de descarga también es muy complicada, por lo que solo es adecuada para electrodomésticos de baja potencia, como relojes, controles remotos. Además, el electrodo negativo de la batería de carbono es la caja de la batería. Una vez completada la descarga, el electrolito se escapa debido a la rotura de la carcasa exterior, lo que daña el equipo eléctrico. La mayor ventaja es que el precio es barato, el precio en el mercado suele ser inferior a un yuan e incluso inferior a 5 grados (por supuesto, la calidad es eh, eh).

En segundo lugar, batería alcalina

Las pilas alcalinas, también conocidas como pilas secas alcalinas, pilas alcalinas de zinc-manganeso y pilas alcalinas de manganeso, se encuentran entre las variedades de pilas secas comerciales de zinc-manganeso de mejor rendimiento. El modelo de batería alcalina es LR6 (No. 5) / LR03 (No. 7), y el prefijo L significa alcalina (una "L" kalina). Por supuesto, puede haber un sufijo después del número, pero no es común. La batería alcalina está hecha de dióxido de manganeso electrolítico para formar un electrodo positivo en forma de anillo, y el polvo de zinc y la pasta de zinc del aditivo se utilizan como electrodo negativo. Debido a la fuerte conductividad del electrolito, el área de superficie de los materiales positivos y negativos es mucho mejor que la de la batería de carbono y la promoción de la reacción electroquímica del sistema zinc-manganeso en condiciones alcalinas fuertes, de modo que la salida la potencia y la capacidad de la pila alcalina son muy superiores a las de la pila alcalina, pila de carbón. Las baterías alcalinas son más adecuadas para aparatos de mayor potencia que las baterías de carbono. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología digital, muchos aparatos eléctricos se denominan tigres eléctricos, como las linternas LED de alto brillo y las lámparas de destellos. Estas corrientes eléctricas son de 1500 mA, y la batería alcalina promedio también es vergonzosa.

El problema de las fugas de las pilas alcalinas y de carbono siempre ha sido un dolor de cabeza para los consumidores. No hace falta decir que la batería de carbono no dice que el zinc del electrodo negativo, que se consume continuamente por el proceso de descarga, también sirve como carcasa exterior, lo que determina que es probable que la carcasa exterior se rompa y tenga fugas después de la descarga. Después de todo, la reacción no ocurre necesariamente de manera tan uniforme.

Aunque las baterías alcalinas usan una estructura de batería sellada, la lejía tiene una característica, llamada humectabilidad, y tiene una fuerte capacidad de adsorción en superficies metálicas. Esto provoca el fenómeno de la denominada escalada alcalina. También puede hacer experimentos de simulación en casa, encontrar palillos de acero inoxidable, etc., e insertar verticalmente una solución de carbonato de sodio más espesa. Como resultado, los sólidos de carbonato de sodio suben por los palillos de metal. Este fenómeno en realidad es causado por la adsorción de la solución de carbonato de sodio por encima de la superficie del líquido debido a la adsorción en la superficie del metal para causar un gradiente de concentración, de modo que la siguiente solución de carbonato de sodio es "succionada" para evaporarse. Esto también está sucediendo con las baterías alcalinas, que es lo que solemos decir sobre las fugas de las baterías. Las fugas no son terribles, principalmente debido a la corrosión de costosos aparatos eléctricos. Fugas de electrolito.

Además, cuando la batería alcalina se descarga en exceso, el electrodo negativo genera gas hidrógeno y aumenta la presión interna de la batería. Para evitar la explosión de la batería, se abre la válvula de alivio de presión negativa y, por supuesto, se filtran los gases de escape. La fuga de la batería es una cuestión de amor y cariño. Ligeramente, el electrodo de corrosión afecta el contacto y la corrosión de la placa de circuito es cara. Por lo tanto, un importante objetivo de mejora de la batería ha sido que no haya habido fugas.

En tercer lugar, batería recargable de hidruro metálico de níquel

De hecho, las baterías de hidruro metálico de níquel no son tan buenas para comprar. A menudo visito los supermercados en el área de Gulinglou de la ciudad de Jinling. Solo encontré dos baterías recargables de níquel e hidruro metálico, y cada una tiene solo una batería de níquel e hidruro metálico. La razón es que, para el usuario medio, la batería de hidruro metálico de níquel debe utilizarse junto con el cargador, y la entrada única es demasiado grande, lo que no resulta rentable para los usuarios con un uso de baja intensidad. El electrodo positivo de la batería de níquel-hidrógeno es un hidróxido de níquel y el electrodo negativo es una aleación de almacenamiento de hidrógeno. El voltaje de salida de la batería Ni-MH es más estable que el de la batería seca de zinc-manganeso, y la potencia de salida es mucho mayor que la de la batería seca de zinc-manganeso. Sin embargo, las baterías de níquel-hidruro metálico tienen una autodescarga más alta que las baterías secas de zinc-manganeso, y son incluso más altas que las baterías secas de zinc-manganeso incluso en equipos eléctricos de baja autodescarga. Esto puede reducir significativamente la capacidad efectiva de la batería para el uso prolongado y de baja intensidad de equipos eléctricos. Además, la capacidad de las baterías de níquel-hidruro metálico (2000-2500 mAh) es originalmente ligeramente menor que la capacidad de las baterías alcalinas con descarga de baja corriente (2500-3000 mAh), por lo que si se utilizan baterías de níquel-hidrógeno en relojes y otros electrodomésticos, el tiempo de uso suele ser reducido. En las baterías alcalinas, también es fácil hacer que la batería de hidruro metálico de níquel se descargue en exceso y dañe el equipo eléctrico.

Cuarto, una nueva generación de baterías secas: batería de hierro y litio

Batería seca de hierro de litio, batería seca de disulfuro de litio de nombre completo porque esta batería utiliza un nuevo material interno y tiene muchas características, a menudo se la conoce como la batería seca de tercera generación en la industria. En comparación con las baterías alcalinas que existían en 1949, la apariencia de las baterías de litio-hierro es realmente muy novedosa. La reacción del disulfuro de hierro positivo en la descarga es relativamente reversible, por lo que esta batería especial no es adecuada para el desarrollo como batería recargable, y el uso de metal de litio, que es desventajoso para la carga pero tiene una alta capacidad, como electrodo negativo. se puede mejorar la capacidad. Esto hace que la batería sea ideal para aplicaciones de baterías desechables y es la mejor alternativa a las baterías de carbón y alcalinas. Debido a la violenta reacción entre el litio y el agua, el electrolito de la batería de hierro y litio utiliza un disolvente orgánico que contiene una sal de litio en lugar de una solución acuosa. En comparación con las baterías de carbono y las alcalinas, este nuevo tipo de batería de hierro y litio elimina el riesgo de fugas en el material. La batería de disulfuro de litio-hierro del mismo tamaño pesa solo la mitad de la batería alcalina, y la energía de descarga total es más de un 25% más alta que la batería alcalina. Con una plataforma de voltaje de descarga significativa (aproximadamente 1,45 V), el voltaje de descarga de la batería de hierro-litio es más estable que las baterías alcalinas. La potencia de descarga es significativamente mayor que la de las pilas alcalinas. Es especialmente adecuado para aplicaciones de carga pesada como linternas, herramientas eléctricas, cepillos de dientes eléctricos, juguetes para adultos y juguetes para niños. Al mismo tiempo, en comparación con las baterías alcalinas, la tasa de fuga de líquido y la autodescarga son menores, por lo que el uso de electrodomésticos de baja potencia también tiene ciertas ventajas, pero el factor más importante que restringe su popularidad es un mayor costo de producción y un alto precio unitario de la batería. . Hay más del 100% de pilas alcalinas disponibles.

Además de la diferencia esencial entre las baterías de carbono y alcalinas en los materiales internos, la batería de hierro y litio es completamente diferente en el proceso de producción. El siguiente es el proceso de nacimiento detallado de la batería de hierro y litio.

La imagen de arriba es la materia prima del electrodo positivo de la batería de litio y hierro: polvo de disulfuro de hierro.

En la zona de secado, una vez agitada la pieza polar de la batería, se secará en la zona de secado, de modo que la lechada original quede perfectamente adsorbida en la pieza polar.

Esta gran pieza es de papel de aluminio y la materia prima del electrodo negativo debe estar perfectamente adsorbida sobre ella.

Las piezas polares almacenadas se cortan en pedazos y se golpean las orejas.

Válvula de seguridad de tres capas de batería de hierro de litio, a prueba de explosiones, a prueba de fugas, a prueba de cortocircuitos, muy segura.

El electrodo positivo de la batería de hierro y litio no ha estado en el estado anterior a la inyección del electrolito.

¡Esta es la inyección inmediata de un electrolito especialmente formulado!

Por supuesto, también se tomarán muestras de cada batería para un examen físico. ¡Prepárate para dar una variedad de baterías a los pulmones! Muchas baterías, parece estar eligiendo azúcar. Esta es una máquina de rayos X que se especializa en rayos X para baterías.

Principalmente quiero mostrarles que la batería alcalina y la batería de hierro de litio tienen una estructura diferente. A través de rayos X, veamos cómo se ve el interior de la batería.

No esperaba que la foto de rayos X de la batería fuera tan clara. ¿Entonces todos entienden? ¿Puedes ver la diferencia?

Como se muestra en la figura, 2 es la estructura interna de la batería alcalina. En términos simples, la mayoría de las baterías alcalinas son baterías de zinc-manganeso y el material que se llena internamente es un electrolito líquido. A continuación se muestra la forma en que la batería de hierro de litio está a punto de abrirse. Advertencia: ¡No puede simplemente abrir la batería en cualquier momento! El electrolito del interior es una sustancia química que puede corroer la piel.

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Se puede ver que el interior de la batería de hierro de litio resistente al tiempo también es una estructura enrollada.

El diagrama de estructura de la batería de litio-hierro, cómo decirlo, hay un sentimiento profundo de que aunque no puedo entenderlo, se siente muy poderoso. No puedo decir las cuatro palabras.

A través de la revisión histórica de las baterías desechables, así como del desmantelamiento violento y el análisis de rayos X, tenemos una comprensión clara de las baterías de carbono, las baterías alcalinas, las baterías de litio y hierro y la distinción esencial entre las tres. Estos tres tipos de baterías tienen sus propias ventajas. En comparación con la primera generación de baterías alcalinas de carbono y de segunda generación, las ventajas de la batería de litio-hierro de tercera generación son más obvias. Entre las ventajas de rendimiento más destacadas: es totalmente compatible con equipos de plataforma de alimentación de 1,5 V; es especialmente adecuado para descargas de alta corriente; su potencia es suficiente, su capacidad de descarga real excede todas las baterías primarias comerciales vendidas en el mercado; el rango de temperatura es más amplio que el de otras baterías primarias. Más, rendimiento a baja temperatura, se puede utilizar en el entorno de -40 ° C a 60 ° C; tamaño pequeño, peso ligero, antifugas; baja autodescarga, se puede almacenar hasta 10 años; no contiene materiales nocivos para el medio ambiente, ni mercurio ni cromo. Contaminación real cero de las materias primas. Con base en las ventajas anteriores, las baterías de litio a menudo se denominan en la industria como la tercera generación de baterías primarias después de las baterías de carbono y las baterías alcalinas. Es la alternativa más ideal para las baterías desechables y se ha convertido en un terremoto y una emergencia de guerra en muchos países, un artículo imprescindible en la bolsa.

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