¿Cuál es la diferencia entre la batería de litio y la batería de iones de litio?

La tecnología de la batería es un gran invento con una larga y maravillosa historia. La batería "Battery" apareció por primera vez en 1749. Fue utilizada por primera vez por el inventor estadounidense Benjamin Franklin, quien utilizó una serie de condensadores para experimentos eléctricos. . Utilizó ácido sulfúrico diluido como electrolito para resolver el problema de la polarización de la batería y produjo la primera batería de zinc-cobre, también conocida como "batería de denier", que no estaba polarizada y podía mantener una corriente equilibrada.

En 1860, la francesa Plante inventó la batería con plomo como electrodo, que también es el predecesor de la batería; Al mismo tiempo, Lakeland de Francia inventó la batería de carbono-zinc, convirtiendo la tecnología de batería en el campo de las baterías secas.

La tecnología de las baterías comenzó con las baterías secas, que fueron inventadas en 1887 por el inglés Hellerson y producidas en masa en los Estados Unidos en 1896. Al mismo tiempo, Thomas Edison inventó las baterías recargables de hierro-níquel en 1890 y las comercializó en 1910. Producción en masa.

Desde entonces, gracias al impulso de la comercialización, la tecnología de las baterías ha marcado el comienzo de una era acelerada. Thomas Edison inventó las baterías alcalinas en 1914, Schlechtand Akermann inventó las placas sinterizadas de batería de níquel-cadmio en 1934 y Neumann desarrolló baterías selladas de níquel-cadmio en 1947. LewUrry (Energizer) desarrolló una pequeña batería alcalina en 1949, que marcó el comienzo de la era de las baterías alcalinas. baterías.

Después de la década de 1970, la tecnología de las baterías se vio afectada gradualmente por la crisis energética y se desarrolló gradualmente hacia la potencia física. Además de la mejora continua de la tecnología de células solares que surgió en 1954, las baterías de litio y las baterías de níquel-hidrógeno se inventaron y comercializaron gradualmente.

Una batería de energía es una batería que alimenta un vehículo de transporte, generalmente en comparación con una batería pequeña que suministra energía a un dispositivo electrónico portátil. Una batería ordinaria es un metal de litio o una aleación de litio como material de electrodo negativo, y se utiliza una solución de electrolito no acuosa. La batería principal es diferente de la batería recargable de iones de litio y la batería de polímero de iones de litio.

En el caso de baterías nuevas, la capacidad de la batería se prueba con un medidor de descarga. La capacidad de una batería de potencia general es de aproximadamente 1000-1500 mAh; mientras que la capacidad de una batería normal está por encima de los 2000 mAh, y algunas pueden alcanzar los 3400 mAh.

Una batería de 4200 mAh puede descargar la energía en solo unos minutos, pero la batería normal no puede hacerlo, por lo que la capacidad de descarga de la batería normal no se puede comparar con la batería de potencia. La mayor diferencia entre una batería de potencia y una batería normal es que tiene una gran potencia de descarga y una alta energía específica. Dado que el uso principal de la batería de potencia es el suministro de energía del vehículo, tiene una mayor potencia de descarga que la batería normal.

La batería que proporciona energía de conducción para vehículos eléctricos se llama batería de energía, incluidas las baterías tradicionales de plomo-ácido, las baterías de níquel-hidrógeno y las baterías de litio emergentes de iones de litio, que se dividen en baterías de energía de tipo eléctrico (vehículos híbridos) y Baterías de potencia de tipo energético. (Vehículos eléctricos puros); Las baterías de litio que se utilizan en la electrónica de consumo, como los teléfonos móviles y las computadoras portátiles, se denominan generalmente baterías de litio, que son diferentes de las que se utilizan en los vehículos eléctricos.

Las baterías de plomo-ácido tienen el historial de aplicaciones más largo y la tecnología más madura. Son las baterías de menor costo y más vendidas, y se han producido en masa. Entre ellas, las baterías de plomo-ácido selladas reguladas por válvula (VRLA) se convirtieron en una importante batería de energía para vehículos, aplicada a los vehículos eléctricos y vehículos eléctricos de alto voltaje desarrollados por muchas compañías automotrices europeas y estadounidenses, como Saturn y EVI desarrolladas por GM en las décadas de 1980 y 1990. Coches eléctricos, etc.

Sin embargo, las baterías de plomo-ácido tienen menor energía específica, menor tiempo de resistencia, mayor tasa de autodescarga y menor ciclo de vida; la principal materia prima, el plomo, tiene un gran peso y puede causar contaminación ambiental de metales pesados durante la producción y el reciclaje. Por lo tanto, las baterías de plomo-ácido actuales se utilizan principalmente para dispositivos de encendido cuando se arranca el automóvil y dispositivos pequeños como bicicletas eléctricas.

Las baterías de níquel-hidrógeno (Ni / MH) tienen buena resistencia a la sobrecarga y descarga excesiva, y no hay problema de contaminación por metales pesados. Además, no hay ningún fenómeno de aumento o disminución de electrolitos durante el proceso de trabajo, y se puede realizar el diseño del sello y sin mantenimiento. En comparación con las baterías de plomo-ácido y las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno tienen mayor energía específica, potencia específica y ciclo de vida.

La desventaja es que la batería tiene un efecto de memoria deficiente y, a medida que avanza el ciclo de carga y descarga, la aleación de almacenamiento de hidrógeno pierde gradualmente su capacidad catalítica y la presión interna de la batería aumenta gradualmente, lo que afecta el uso de la batería. Además, el elevado precio del níquel metálico también conlleva unos costes más elevados.

En los materiales clave, las baterías de hidruro metálico de níquel se componen principalmente de un electrodo positivo, un electrodo negativo, un separador y un electrolito. El electrodo positivo es un electrodo de níquel (Ni (OH) 2); el electrodo negativo es generalmente un hidruro metálico (MH); el electrolito es principalmente un líquido y el componente principal es el hidrógeno. Óxido de potasio (KOH). En la actualidad, el enfoque de investigación de la batería de níquel-hidrógeno se centra principalmente en los materiales positivos y negativos, y su investigación y desarrollo de tecnología es relativamente maduro.

La batería de níquel-hidruro metálico para vehículos se ha producido y utilizado en serie, y es el tipo de batería de vehículo más utilizado en el desarrollo de vehículos híbridos. El representante más típico es el Toyota Prius, que tiene el mayor volumen de producción de vehículos híbridos. PEVE, una empresa conjunta entre Toyota y Matsushita, es el mayor fabricante mundial de baterías de níquel-hidrógeno.

Una pila de combustible es un dispositivo de generación de energía que convierte directamente la energía química presente en un combustible y un oxidante en energía eléctrica. El combustible y el aire se introducen en la pila de combustible por separado y se produce electricidad. Parece un electrodo y electrolito positivo y negativo, como una batería, pero en esencia no puede "almacenar electricidad" sino una "planta de energía".

En comparación con las baterías químicas convencionales, las pilas de combustible se pueden repostar, normalmente con hidrógeno. Algunas celdas de combustible pueden usar metano y gasolina como combustible, pero generalmente se limitan a aplicaciones industriales como plantas de energía y montacargas. El principio básico de una pila de combustible de hidrógeno es la reacción inversa del agua electrolizada. Se suministran hidrógeno y oxígeno al ánodo y al cátodo, respectivamente. Después de que el hidrógeno se difunde a través del ánodo y reacciona con el electrolito, los electrones se liberan al cátodo a través de una carga externa.

La celda de combustible de hidrógeno funciona enviando gas hidrógeno a la placa del ánodo (electrodo negativo) de la celda de combustible. Después del catalizador (platino), se separa un electrón en el átomo de hidrógeno y los iones de hidrógeno (protones) que pierden electrones pasan a través del protón. La membrana de intercambio llega a la placa del cátodo (electrodo positivo) de la celda de combustible y los electrones no pueden atravesar la membrana de intercambio de protones. Este electrón solo puede llegar a la placa del cátodo de la pila de combustible a través de un circuito externo, generando así corriente eléctrica en el circuito externo.

Una vez que el electrón llega a la placa del cátodo, se recombina con átomos de oxígeno e iones de hidrógeno en agua. Dado que el oxígeno suministrado a la placa del cátodo se puede obtener del aire, la energía eléctrica se puede suministrar de forma continua siempre que se suministre hidrógeno de forma continua a la placa del ánodo, se suministre aire a la placa del cátodo y se extraiga el vapor de agua en hora.

La electricidad generada por la pila de combustible se suministra al motor a través de un inversor, un controlador, etc., y luego el sistema de transmisión, el eje motriz, etc., hace girar la rueda para que el vehículo pueda circular por la carretera. En comparación con los automóviles tradicionales, la eficiencia de conversión de energía de los vehículos de celda de combustible es tan alta como 60-80%, que es de 2 a 3 veces la de los motores de combustión interna.

El combustible de la pila de combustible es hidrógeno y oxígeno. El producto es agua limpia. No funciona para producir monóxido de carbono y dióxido de carbono, ni emite azufre ni partículas. Por lo tanto, los vehículos de pila de combustible de hidrógeno son verdaderamente vehículos de cero emisiones y cero contaminación, ¡y el combustible de hidrógeno es la energía perfecta para los vehículos!

Las baterías de litio son nuevas baterías de alta energía que se han desarrollado con éxito en el siglo XX. El electrodo negativo de dicha batería es litio metálico y el electrodo positivo está hecho de MnO2, SOCL2, (CFx) no similares. En la década de 1970, se volvió práctico. Debido a su alta energía, alto voltaje de batería, amplio rango de temperatura de funcionamiento y larga vida útil de almacenamiento, se ha utilizado ampliamente en pequeños electrodomésticos militares y civiles, como teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras de video, cámaras, etc., y reemplaza parcialmente baterías tradicionales. Las baterías de litio de gran capacidad se han probado en vehículos eléctricos y se convertirán en una de las principales fuentes de energía para los vehículos eléctricos en el siglo XXI, y se utilizarán en satélites, aeroespacial y almacenamiento de energía.

La batería de energía es la fuente de energía que proporciona la fuente de energía para la herramienta y se refiere a la batería que alimenta el automóvil eléctrico, el tren eléctrico, la bicicleta eléctrica y el carrito de golf.

Se distingue principalmente de una batería de arranque para arrancar el motor de un automóvil. A menudo se utilizan baterías de plomo-ácido selladas con válvula, baterías de plomo-ácido de tubo abierto y baterías de fosfato de hierro y litio.