Олово киселина или литиево-йонни батерии, който спечели

"Други" приложение за литиево-йонни батерии обикновено имат нещо общо - са устройства, които се захранват от запечатани батерии на оловни (Engl запечатани олово киселина (SLA).). През последните близо 200 години на оловно-кисели батерии са заемали водещо място на пазара на електроника, но те са тук за няколко години от литиево-йонни батерии на пазара. Тъй като в много случаи, литиево-йонни батерии започнаха да замени оловно-кисели батерии (акумулаторни батерии), то е необходимо да се сравнят тези два типа устройства за съхранение на енергия, като набляга на основните технически характеристики и икономическа възможност за използването на литиево-йонна вместо традиционните SLA устройства.

Историята на използването на батерии

Олово киселина батерията - първата акумулаторна батерия е предназначена за търговска употреба в 1850. Въпреки доста прилична възраст в повече от 150 години, те са все още активно се използва в съвременните устройства. Нещо повече, те се използват широко в приложения, където, както изглежда, е възможно да се управлява модерни технологии. Някои общи устройство използва доста активно SDB, като например непрекъсваеми токозахранващи устройства (UPS), golfkary или мотокари. Изненадващо, оловно-кисели батерии на пазара продължават да се увеличават за специфични ниши и проекти.

Първо, доста значителна иновация в оловно-кисели технология дойде през 1970 г., когато те са били измислени или без поддръжка запечатан SKB SKB. Това надстройка е във външния вид на специални вентили за обезвъздушаване газове по време на зареждане / изпразване на батерията. Освен това, използването на навлажнена сепаратор направи възможно да се работи на батерията в наклонено положение без изтичане на електролит.

SDB, или на английски език. SLA, често класифицират по типа или приложението. Понастоящем два вида са най-чести: гела, известен също като олово киселина батерията с регулирания вентил (клапан регулирана олово киселина (VRLA)) и абсорбираща стъклена подложка (абсорбираща стъклена подложка AGM). AGM батерии се използват за малки UPS, аварийно осветление и инвалидни колички, а VRLA е предназначена за прилагане на по-голям формат, като резервно захранване за клетка релейни мачти, интернет центрове и мотокари. Оловно-киселинни батерии могат да бъдат класифицирани по следните характеристики: кола (стартер или SLI - започвайки, осветление, запалване); тяга (тяга или дълбоко цикъл); стационарна (непрекъсваемо захранване). Основният недостатък на SLA във всички тези приложения е жизнения цикъл - ако те са многократно разредена, те са сериозно ранени.

Изненадващо, оловно-киселинни батерии са акумулаторни батерии безспорни лидери на пазара в продължение на десетилетия, до появата на литиево-йонни батерии в 1980. батерия литий-йон е акумулаторна клетка, в която литиеви йони преминават от отрицателния в положителния електрод по време на разреждане, и обратно по време на заряд. Литиево-йонни батерии използват литиев вмъкване съединение, но не съдържат литиев метал, който се използва в батерии за еднократна употреба.

Първите литиево-йонни клетки, на пазара, са твърди алуминиеви или стоманени кутии, и обикновено имат само няколко форма фактори цилиндрична или призматична (тухла форма) форма. Въпреки това, с разширяване на обхвата на приложение на литиево-йонна технология започна да се променя техните размери.

химични характеристики

Основните принципи на химични процеси в клетките, прикрепени към устройствата за оловно-киселинни и литиево-йонни специфични свойства и различна степен на функционалност. По-долу са някои от предимствата на оловно-кисели батерии, които са го направили специалността по време на десетилетия и недостатъци, които сега са довели до замяната му, както и такива аспекти за литиево-йонни устройства.

Оловни батерии

• SKB е прост, надежден и евтин. Може да се използва в широк температурен диапазон.
• Батериите трябва да се съхраняват в заредено състояние (SoC) и те не се поддават на бързо зареждане.
• SKB са тежки. Тяхната гравиметрична плътност на енергията е много ниска.
• Жизненият цикъл обикновено е от 200 до 300 бита / заряд, който е много малък.
• зареждане / разреждане крива на SOC може да бъде измерена с прост контрол на напрежението.

Литиево-йонна батерия

• Имат максимално енергийна плътност по размер и тегло.
• Цикълът на живот е най-общо от 300 до 500, но може да се измери и хиляди клетки литиев фосфат;
• Много малка гама от работни температури;
• Предлага се в различни размери на клетките, форми и други функции;
• Няма нужда от поддръжка. скорост саморазреждане е много малък.
• Това изисква прилагането на схеми за безопасна експлоатация. Сложен алгоритъм зареждане.
• Измерване SoC изисква трудни решения, тъй като на нелинейност на кривата на напрежението.

електроника

Важно е да се разбере разликата между батерията и батерията. Cell - основен съставен елемент на пакета. Освен това, пакетът включва и електроника, конектори и жилища. Фигурата по-горе показва примери на тези устройства. Литиево-йонна акумулаторна батерия трябва да има поне реализира защита на клетките и схемите за контрол и зарядното устройство и системата за измерване на напрежение е много по-сложно, отколкото в оловно-киселинни единици.

Когато се използва литиево-йонни и оловно-киселинни батерии А, основните разлики в електрониката ще бъде както следва:

Акумулаторна оловно-киселинен акумулатор е много прост под определен праг стрес. Литиево-йонни батерии използват по-сложен алгоритъм, с изключение на пакети на базата на железен фосфат. Стандартен метод за таксуване на такива устройства - DC Техника / постоянно напрежение (CC / CV). Тя включва процес на зареждане на два етапа. В първия етап на таксата с постоянен ток. Тя трае толкова дълго, колкото напрежението в клетката достигне определен праг, след което напрежението остава постоянна, а ток се намалява експоненциално, докато достигне праговата стойност.

Граф заряд и комуникация

Както бе споменато по-рано, таксата може да се измери SKB прост напрежение средства за измерване. При използване на литиево-йонна батерия изисква клетки за контрол на нивото на заплащане, което изисква сложни алгоритми и изпълнение на цикъла на обучение.

I 2 С е най-честата и икономичен комуникационен протокол, използван в литиево-йонни батерии, но има ограничения по отношение на шума имунитет, целостта на сигнала на разстояние и общата честотна лента. SMBus (Система за управление на автобус), производната на I 2 C, е много често в батериите на по-малък размер, но не в момента не разполагат с никакви ефективна подкрепа за власт, или по-големи пакети. CAN е идеален за среди с високи нива на шум, или за които се изискват дълги писти, например в много от CSC приложения, но това е доста скъпо.

директна замяна

Следва да се подчертае, че в днешно време има няколко стандартни формати на акумулаторни батерии. Например - U1, стандартна форма фактор, използван в резервно захранване доставка на медицински приложения оборудване. Литиево-железен фосфат батерия е доста приличен заместител на олово киселина. Iron фосфат има забележителен жизнен цикъл, зарежда добра проводимост, повишаване на безопасността и ниско съпротивление. Напрежение литиево-железен фосфат батерия и в добро съгласие с стрес доведе киселина (12V и 24V), който позволява използването на същия зарядното устройство. Софтуерни пакети за поддръжка и контрол на батерията включват интелектуални функции, като например наблюдение на таксата, циклите на брояч на зареждане / разреждане, и др.

Литиево-железен фосфат батерии запазват 100% от капацитета по време на съхранение, за разлика SKB батерии, които губят капацитет в продължение на няколко месеца съхранение. Фигурата горе сравнява двата вида продукт и постиженията, постигнати в прехода от CSC на Li-йон.

има много малко батерия, която може да съхранява толкова енергия, колкото е оловно-кисели, което прави този тип икономически ефективна батерия в продължение на много висока мощност устройства. Литиево-йонна технология постоянно намалява в цената, както и постоянното подобряване на техните химически структури и системи за безопасност тях достоен конкурент да доведе киселина технология прави. Устройства за тяхното използване могат да бъдат много различни, като се започне от непрекъсваеми токозахранващи устройства за електрически превозни средства и безпилотни самолети.