Umfassende Anleitung zur Batterieklassifizierung: Eine vollständige Referenz

Der vorherige Artikel hat die Lithium-Ionen-Batterie tatsächlich oft erwähnt.Ich glaube, Sie verstehen bereits sein grundlegendes Konzept.(Verwandte Lufttunus:Die ultimative Anleitung für Batterien) Aber viele Menschen verwechseln oft viele Konzepte wie Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien und so weiter.Hier kommt es zur Klassifizierung der Lithium-Ionen-Batterie.Bitte lesen Sie weiter unten.

Lithium-Ionen-Batterien können basierend auf ihrer Konstruktion und Komposition in verschiedene Kategorien eingeteilt werden.Hier sind einige häufige Klassifikationen von Lithium-Ionen-Batterien:

1. Lithium -Kobaltoxid (LICOO2) Batterien: Dies sind eine der am häufigsten verwendeten Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die häufig bei Unterhaltungselektronik wie Smartphones und Laptops enthalten sind.

Hauptkomponenten: Eine Kathode (positive Elektrode) aus Lithium -Kobaltoxid, eine Anode (negative Elektrode), die typischerweise aus Graphit besteht, und einem Trennzeichen, der den Fluss von Lithiumionen zwischen den Elektroden und gleichzeitig direkten Kontakt verhindern kann.
•Energiedichte: ca. 150-200 WH/kg
•Zykluslebensdauer: rund 300-500 Zyklen
•Selbstentladungsrate: ca. 5-8% pro Monat

2. Lithiumeisenphosphat (LifePO4) Batterien: Diese Batterien sind bekannt für ihre hervorragende Sicherheitsleistung und ihre lange Lebensdauer des Zyklus.Sie werden häufig in Elektrofahrzeugen (EVs) und Energiespeichersystemen eingesetzt.

Hauptkomponenten: LIFEPO4 -Batterien bestehen aus einer Kathode (positive Elektrode) aus Lithium -Eisenphosphat, einer Anode (negative Elektrode), die typischerweise aus Kohlenstoff besteht, und einem Trennzeichen, das den Fluss von Lithiumionen ermöglicht und gleichzeitig direkten Kontakt zwischen den Elektroden verhindert.
•Energiedichte: ungefähr 130-160 WH/kg
•Zykluslebensdauer: Typischerweise 2000-5000 Zyklen
•Selbstentladungsrate: ca. 1-3% pro Monat

3. Lithium -Nickel -Mangan -Kobaltoxid (Linimncoo2 oder NMC) Batterien: NMC -Batterien bieten ein Gleichgewicht zwischen Energiedichte, Leistungsfähigkeit und Sicherheit.Sie werden üblicherweise in Elektrofahrzeugen und tragbaren elektronischen Geräten eingesetzt.

Hauptkomponenten: Die Zusammensetzung von NMC -Batterien kann variieren, aber die häufigste Formulierung ist ein Verhältnis von Nickel, Mangan und Kobalt in der Kathode, wie NMC 111 (gleiche Teile Nickel, Mangan und Kobalt) oder NMC 532 (5 TeileNickel, 3 Teile Mangan und 2 Teile Kobalt).Das genaue Verhältnis beeinflusst die Leistungsmerkmale der Batterie, einschließlich Energiedichte, Leistungsdichte und Zykluslebensdauer.
•Energiedichte: ca. 200-250 WH/kg
•Zykluslebensdauer: Typischerweise 500-1000 Zyklen
•Selbstentladungsrate: ca. 3-5% pro Monat

4. Lithium -Nickel -Kobalt Aluminiumoxid (Linicoalo2 oder NCA) Batterien: NCA -Batterien sind für ihre hohe Energiedichte bekannt und werden in Elektrofahrzeugen verwendet, wie beispielsweise einige von Tesla erzeugte Modelle.

Hauptkomponenten: Die Zusammensetzung von NCA -Batterien besteht typischerweise aus einer hohen Konzentration von Nickel, einer moderaten Menge an Kobalt und einer kleinen Menge Aluminium im Kathodenmaterial.Diese Formulierung ermöglicht eine hohe Energiedichte und eine gute Gesamtleistung.

•Energiedichte: ungefähr 200-260 WH/kg
•Zykluslebensdauer: ungefähr 500-1000 Zyklen
•Selbstentladungsrate: ca. 2-3% pro Monat

5. Lithiumtitanat (Li4ti5o12) Batterien: Diese Batterien haben eine hohe Rate -Fähigkeit und eine lange Lebensdauer des Zyklus, sodass sie für Anwendungen geeignet sind, die eine schnelle Lade und hohe Leistung erfordern, wie z. B. Elektrobusse und Netzspeicher.

Hauptkomponenten: Das Kathodenmaterial in LI4TI5O12 -Batterien besteht aus Lithium -Titanoxid, das eine Spinellkristallstruktur aufweist.Diese Struktur ermöglicht das Insertion und Extraktion von Lithiumionen mit minimaler Dehnung, sodass die Batterie eine lange Lebensdauer des Zyklus erzielt.
•Energiedichte: Typischerweise 80-120 WH/kg
•Zyklusleben: rund 10.000 Zyklen oder mehr
•Selbstentladungsrate: ca. 1-2% pro Monat

6. Lithium-Sulfur-Batterien: Li-S-Batterien haben das Potenzial, eine hohe Energiedichte zu bieten, aber sie sind immer noch in der Entwicklung und nicht weit verbreitet.

Hauptkomponenten: Die Kathode der Li-S-Batterien besteht typischerweise aus elementaren Schwefel- oder Schwefelverbindungen, während die Anode Lithiummetall oder ein Lithium-Ionen-Wirtmaterial sein kann.Während der Entladung überträgt Lithiumionen zwischen Anode und Kathode durch den Elektrolyten, und Schwefel erfährt eine Reihe von chemischen Reaktionen, um Lithiumsulfidverbindungen zu bilden.Der umgekehrte Prozess tritt während des Ladens auf.
•Energiedichte: derzeit in der Entwicklung, aber möglicherweise über 300 WH/kg
•Zyklusleben: noch verbessert werden, typischerweise rund 200-500 Zyklen
•Selbstentladungsrate: variiert je nach spezifischem Design und Chemie

7. Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien: Diese Batterien verwenden einen festen Elektrolyten anstelle eines Flüssigkeits- oder Gelelektrolyten, der potenzielle Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Energiedichte und Zykluslebensdauer bietet.Sie befinden sich jedoch noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase.

Hauptkomponenten: In Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien bestehen sowohl die Kathode als auch die Anode typischerweise aus lithiumhaltigen Materialien, ähnlich wie herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.Der Hauptunterschied liegt jedoch im Elektrolyten, einem festen Material, das den Transport von Lithiumionen zwischen den Elektroden erleichtert.
•Energiedichte: derzeit in der Entwicklung, aber möglicherweise 500 WH/kg übersteigt
•Cycle Life: Noch erforscht, aber voraussichtlich deutlich höher sein als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien
•Selbstentladungsrate: Erwartet wird erwartet, dass sie niedriger sind als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, aber bestimmte Daten sind noch nicht weit verbreitet.

Dies sind nur einige der gängigen Typen, und es gibt andere spezialisierte Arten von Lithium-Ionen-Batterien.

Der vorherige Artikel hat tatsächlich das Konzept der Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien erwähnt, das Mitglied der Lithium-Ionen-Batteriefamilie ist.Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften muss ich jedoch separat detaillierter darüber sprechen.

Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien haben im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien die folgenden einzigartigen Merkmale: hohe Sicherheit, Lebensdauer des langen Zyklus, ein geringeres Risiko eines thermischen Ausreißers und eines breiteren Betriebstemperaturbereichs.Lithium-Eisen-Phosphatbatterien verwenden Lithiumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden als Kathodenmaterial, das stabilere chemische Eigenschaften aufweist und eine höhere Sicherheit und eine längere Lebensdauer liefern kann.Darüber hinaus weisen Lithium-Eisen-Phosphatbatterien ein geringes Risiko für thermische Ausreißer im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien unter extremen Bedingungen wie hoher Temperatur oder Überladen auf.Dies macht Lithium-Eisen-Phosphatbatterien in einigen Anwendungen, die eine höhere Sicherheit erfordern und über einen breiteren Temperaturbereich ordnungsgemäß arbeiten können.

Im Folgenden finden Sie häufige Parameter für Lithium-Eisen-Phosphatbatterien:

Temperaturbereich: Lithium -Eisen -Phosphatbatterien arbeiten typischerweise über einen weiten Temperaturbereich, typischerweise von -20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius.

Selbstentladungsrate: Die Selbstentladungsrate ist die Rate, mit der eine Batterie selbst an Strom verliert, wenn sie nicht verwendet werden.Die Selbstentladungsrate der LifePO4-Batterie beträgt 1-3% pro Monat.

Zyklusffizienz: Die Zyklusffizienz bezieht sich auf den Prozentsatz der Energie, die während des Ladungs-/Entladungszyklus der Batterie verloren gegangen ist.Lithium-Eisen-Phosphatbatterien haben normalerweise einen hohen Zyklus-Effizienz und können elektrische Energie in chemische Energie umwandeln und mit hoher Effizienz freisetzen.

Batteriegröße: Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien sind im Mar ket in verschiedenen Größen und Formen erhältlich, wie 18650, 26650 usw.

Batterieform: Prismatisch oder zylindrisch.

Nennspannung: Die Nennspannung einer einzelnen Lithium-Eisen-Phosphatbatterie beträgt 3,2 Volt (V).

Grenzspannung: Die Grenzspannung einer einzelnen Lithium-Eisen-Phosphatbatterie beträgt im Allgemeinen 2,5 Volt

Kapazität: Die Kapazität zylindrischer LifePO4 -Zellen reicht typischerweise von 1000 mAh bis 3000 mAh oder höher.Square LifePO4 -Zellen haben einen breiteren Kapazitätsbereich von 7AH bis 400AH oder höher.

Ladequote: Die Laderate wird normalerweise als C -Wert ausgedrückt, was ein Vielfaches der Batteriekapazität ist.Eine Ladequote von 1C bedeutet beispielsweise, dass die Batterie auf dem gleichen Strom wie der Kapazität aufgeladen wird.Eine typische LIFEPO4 -Batterie kann die Laderaten von bis zu 2 ° C oder sogar höher unterstützen.

Entladungsrate: Die Entladungsrate, die ebenfalls als C -Wert ausgedrückt wird, repräsentiert das Verhältnis des kontinuierlichen Entladungsstroms der Batterie zu seiner Kapazität.Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien haben normalerweise eine hohe Entladungsrate-Fähigkeit und können die Entladungsraten von bis zu 3 ° C oder höher unterstützen.

Leben (Zyklusleben): Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien haben normalerweise eine lange Lebensdauer und können 2000-5000 Ladungs- und Entladungszyklen standhalten.

Energiedichte: Die Energiedichte von Lithium-Eisen-Phosphatbatterien liegt normalerweise zwischen 130 und 160 Wattstunden pro Kilogramm (WH/kg).

Die Blei-Säure-Batterie wurde bereits erwähnt, aber Sie haben immer noch Zweifel?

Was ist der Unterschied zwischen AMG und Blei-Säure-Batterien?
Was ist eine Gelbatterie?
...

Mach dir keine Sorgen, hier gibt dir eine klare Art von Unterschieden und Ähnlichkeiten.

Blei-Säure-Batterien können in die folgenden Typen eingeteilt werden:

Überflutete Blei-Säure-Batterien: Dies sind die häufigste Art von Blei-Säure-Batterien.Sie haben einen flüssigen Elektrolyt, typischerweise eine Mischung aus Wasser und Schwefelsäure, die sich frei im Gehäuse der Batterie bewegen kann.

Hier sind einige wichtige Eigenschaften und Merkmale von überfluteten Blei-Säure-Batterien:

•Flüssigelektrolyt: Überflutete Batterien enthalten eine flüssige Elektrolytlösung, normalerweise eine Mischung aus Wasser und Schwefelsäure.Der flüssige Elektrolyt kann sich innerhalb des Gehäuses der Batterie bewegen.

•Abnehmbare Zellkappen: Überflutete Batterien haben abnehmbare Zellkappen, die die Inspektion und Aufrechterhaltung des Elektrolytspiegels und des spezifischen Gewichts ermöglichen.Das spezifische Gewicht ist ein Maß für die Konzentration von Schwefelsäure im Elektrolyten und zeigt den Ladungszustand der Batterie an.

•Wassertopping: Überflutete Batterien erfordern eine regelmäßige Wartung, einschließlich der Zugabe von destilliertem Wasser, um den richtigen Elektrolytspiegel aufrechtzuerhalten.Das Wasser verdunstet während des Ladungsprozesses, und das Aufladung mit destilliertem Wasser hilft, zu verhindern, dass die Platten der Luft ausgesetzt werden, was zu einer Sulfatierung führen könnte.

•Entlüftungssystem: Aufgrund der Herstellung von Gasen während des Lades verfügen überflutete Batterien über ein Entlüftungssystem, um das überschüssige Gas freizusetzen und den Druck des Drucks innerhalb der Batterie zu verhindern.Dieses Entlüftungssystem erfordert eine ordnungsgemäße Belüftung im Bereich der Batterieinstallation.

•Deep-Entladungsfähigkeit: Überflutete Batterien sind so ausgelegt, dass sie tiefe Entladungen umgehen, sodass sie für Anwendungen geeignet sind, bei denen gelegentlich schwere Lasten oder Langzeitentladungen erwartet werden.

•Wirtschaftlich: Überflutete Blei-Säure-Batterien sind im Vergleich zu anderen Batterietechnologien im Allgemeinen günstiger, was sie zu einer kostengünstigen Wahl für verschiedene Anwendungen macht.

Überflutete Blei-Säure-Batterien werden üblicherweise in Automobilanwendungen, netzwertigen erneuerbaren Energiesystemen, Backup-Stromversorgungssystemen und in Hochleistungsanwendungen eingesetzt, bei denen Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind.

Versiegelte Blei-Säure (SLA) -Batterien: Diese Batterien, die auch als Ventilregulierten-Blei-Säure (VRLA) bekannt sind, sind für die Wartungsfreiheit ausgelegt und sind versiegelt, um Elektrolyt-Leckagen zu verhindern.Sie werden weiter in zwei Subtypen eingeteilt:

A.Absorptionsglasmatten (AGM) -Batterien: Diese Batterien verwenden eine Glasfasermatte, die in Elektrolyt eingeweicht ist, um den Elektrolyten innerhalb der Batterie zu absorbieren und zu halten.Die Matte wirkt auch als Trennzeichen zwischen den Platten.

Hier sind einige wichtige Punkte zu AGM -Batterien:

•Konstruktion: AGM -Batterien bestehen aus Bleiplatten und einem Elektrolyten, der in einem Glasmattenabscheider absorbiert ist.Der Elektrolyt ist in der Glasmatte immobilisiert, wodurch er nicht spellbar und wartungsfrei ist.

•Betrieb: AGM -Batterien arbeiten mit einer chemischen Reaktion zwischen den Bleiplatten und dem Elektrolyten, um Strom zu erzeugen.Das absorbierte Glasmattenabscheider hilft bei der Bindung des Elektrolyten und bietet eine große Oberfläche für chemische Reaktionen, was zu hohen Leistungsdichte und schnellen Aufladungsfunktionen führt.

•Versiegelt und ventilreguliert: AGM-Batterien sind versiegelt, was bedeutet, dass sie wie herkömmliche überflutete Blei-Säure-Batterien kein Wasser- oder Elektrolyt-Nachschub benötigen.Sie sind auch ventilreguliert, was bedeutet, dass sie ein Druckentlastungsventil haben, um überschüssiges Gas zu entlüften und den Innendruck aufrechtzuerhalten.

•Deep Cycle -Fähigkeit: AGM -Batterien sind für ihre tiefe Zyklusfähigkeit bekannt, was bedeutet, dass sie einen erheblichen Teil ihrer Kapazität entladen können, ohne beschädigt zu werden.Sie werden üblicherweise in Anwendungen verwendet, die häufige tiefe Entladungen und Aufladungen erfordern, wie z. B. erneuerbare Energiesysteme, Elektrofahrzeuge und Meeresanwendungen.

•Wartungsfrei: AGM-Batterien sind praktisch wartungsfrei, da sie keine regelmäßigen Wasserzusätze oder Elektrolytprüfungen benötigen.Sie benötigen jedoch immer noch ordnungsgemäße Lade- und Lagerbedingungen, um ihre Lebensdauer und Leistung zu maximieren.

•Vorteile: AGM -Batterien bieten gegenüber anderen Batteriearten mehrere Vorteile.Sie haben eine niedrige Selbstentladungsrate, sind beständig gegen Vibrationen und Schock und können in verschiedenen Orientierungen montiert werden.Sie haben auch eine schnellere Aufladungsrate und können bei Bedarf einen hohen Stromausgang liefern.

•Anwendungen: AGM-Batterien werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich Backup-Stromversorgungssystemen, ununterbrochenen Stromversorgungen (UPS), Alarmsystemen, medizinischen Geräten, Freizeitfahrzeugen (Wohnmobilen), Sonnensystemen außerhalb des Gitters und vieles mehr.

B.Gelbatterien: Gelbatterien verwenden ein Verdickungsmittel, typischerweise Siliciumdioxid, um den Elektrolyten zu immobilisieren.Dies erzeugt eine gelähnliche Konsistenz, die das Risiko eines Elektrolytlecks verringert und unterschiedliche Orientierungen der Batterie ermöglicht.

Hier ist ein Überblick über Gelbatterien:

•Gelelektrolyt: Gelbatterien verwenden einen verdickten Elektrolyten in Form eines Gels.Der Elektrolyt besteht aus einer Schwefelsäurelösung, die mit Kieselsäure gemischt ist, um eine gelähnliche Substanz zu erzeugen.Dieses Gelelektrolyt immobilisiert die Säure und verhindert, dass sie frei fließt.

•Konstruktion: Gelbatterien haben typischerweise Bleiplatten, ähnlich wie andere Blei-Säure-Batterien, jedoch mit einem einzigartigen Trennmaterial, das den Gelelektrolyten absorbiert und behält.Der Gelelektrolyt verringert das Risiko einer Säure-Leckage, so dass die Batterien verschüttet und wartungsfrei sind.

•Deep Cycle -Fähigkeit: Wie AGM -Batterien sind Gelbatterien für Deep -Cycle -Anwendungen ausgelegt.Sie können wiederholte tiefe Entladungen und Aufladungen ohne signifikanten Kapazitätsverlust standhalten.Dies macht sie für Anwendungen geeignet, für die häufige Radfahren wie erneuerbare Energiesysteme, Elektrofahrzeuge und Meeresanwendungen erforderlich sind.

•Versiegelt und ventilreguliert: Gelbatterien wie AGM-Batterien werden versiegelt und ventilreguliert.Sie erfordern keine regelmäßige Wartung, z. B. das Hinzufügen von Wasser oder das Überprüfen der Elektrolytspiegel.Das Druckentlastungsventil ermöglicht überschüssiges Gas und hilft dabei, den Innendruck der Batterie aufrechtzuerhalten.

•Temperaturempfindlichkeit: Gelbatterien haben eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Temperaturextremen im Vergleich zu AGM -Batterien.Sie funktionieren sowohl in Umgebungen mit hoher als auch in niedriger Temperatur gut.Der Gelelektrolyt bietet eine verbesserte thermische Stabilität, wodurch sie für Anwendungen in extremen Klimazonen geeignet sind.

•Vibration und Stoßfestigkeit: Gelbatterien sind aufgrund des immobilisierten Gelelektrolyten stark gegen Vibrationen und Stoßdämpfer.Dies macht sie zu einer bevorzugten Wahl für Anwendungen, bei denen die Batterie häufig zu Bewegung oder mechanischer Spannung verfügt.

•Langsamer Ladungsrate: Eine Einschränkung der Gelbatterien ist ihre relativ langsamere Ladungsrate im Vergleich zu AGM -Batterien.Der Gelelektrolyt hemmt die Bewegung von Ionen und führt zu einem langsameren Ladungsprozess.Es ist wichtig, ein kompatibles Ladegerät zu verwenden, das speziell für Gelbatterien ausgelegt ist, um Überladen zu vermeiden.

•Anwendungen: Gelbatterien werden häufig in verschiedenen Anwendungen verwendet, einschließlich erneuerbarer Energiesysteme, Solarsysteme außerhalb des Netzes, Golfwagen, elektrischen Rollstühlen, Rollern und anderen Mobilitätsgeräten.Sie werden auch in Anwendungen bevorzugt, bei denen Sicherheit, Vibrationsbeständigkeit und tiefe Radkapazität von entscheidender Bedeutung sind.

Zusammenfassung
Obwohl Blei-Säure-Batterien aufgrund ihres niedrigen Preises immer noch einen hohen Market-Anteil an der Anwendung Mar ket belegen.Aber in den letzten Jahren haben immer mehr Menschen begonnen, die umweltschädlichen Bleibbatterien aufzugeben und sie durch die umweltfreundlicheren Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen.

Lithium-Polymerbatterien, auch als Li-PO-Batterien bekannt, sind eine Art wiederaufladbare Batterie, die häufig in tragbaren elektronischen Geräten verwendet wird.Sie sind eine Variation von Lithium-Ionen-Batterien und teilen viele Ähnlichkeiten, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Konstruktion und ihres Elektrolyten.

Hier finden Sie einige wichtigste Informationen zu Batterien von Lithium Polymer (Li-PO):

Li-PO-Batterien verwenden einen Polymerelektrolyten anstelle eines flüssigen Elektrolyten, der in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien gefunden wird.Dieser Polymerelektrolyt ist normalerweise eine feste oder gelähnliche Substanz, die eine größere Flexibilität des Formfaktors der Batterie ermöglicht.Diese Flexibilität macht Li-PO-Batterien ideal für Geräte mit Raumbeschränkungen oder unregelmäßigen Formen wie Smartphones, Tablets, Drohnen und tragbaren Geräten.

• Energiedichte: Li-PO-Batterien haben typischerweise Energiedichten von 150 bis 200 Wattstunden pro Kilogramm (WH/kg).Diese hohe Energiedichte ermöglicht eine längere Batterielebensdauer und kompaktere Konstruktionen im Vergleich zu anderen Batterietechnologien.

• Entladungsrate: Li-PO-Batterien sind für ihre hohen Entladungsraten bekannt, die häufig 20 ° C überschreiten (wobei C die Kapazität der Batterie darstellt).Einige leistungsstarke Li-PO-Batterien können sogar die Entladungsraten von 50 ° C oder höher bewältigen, sodass sie schnell große Strommengen liefern können.

• Cycle Life: Li-PO-Batterien können in der Regel Hunderte von Ladungs- und Entladungszyklen standhalten, bevor ihre Kapazität erheblich abgebaut wird.Eine gut gepflegte Li-PO-Batterie kann nach 300-500 Zyklen etwa 80% seiner ursprünglichen Kapazität behalten.

• Selbstentladungsrate: Li-PO-Batterien haben eine relativ niedrige Selbstentladungsrate.Sie können ungefähr 5-10% ihrer Ladung pro Monat bei der Lagerung von Raumtemperatur behalten.Diese Funktion macht sie für Geräte geeignet, die möglicherweise über längere Zeiträume untätig sind, ohne viel Ladung zu verlieren.

• Spannung: Li-PO-Batterien haben normalerweise eine Nennspannung von 3,7 Volt pro Zelle.Bei voll geladenen Aufladung kann die Spannung jedoch etwa 4,2 Volt pro Zelle erreichen.Es ist wichtig zu beachten, dass Li-PO-Batterien spezielle Ladegeräte erfordern, die für ihre Spannungs- und Ladeeigenschaften ausgelegt sind.

• Sicherheitsüberlegungen: Li-PO-Batterien reagieren im Vergleich zu anderen Batterietypen empfindlicher gegenüber Überladen, Überstiegungen und hohen Temperaturen.Wenn sie misshandelt werden, können sie anschwellen, überhitzen oder sogar Feuer fangen oder explodieren.Es ist wichtig, Sicherheitsrichtlinien zu befolgen, geeignete Ladegeräte zu verwenden und die Batterie zu vermeiden.

Komposition und Arbeitsprinzip:
Nickel-Metallhydrid (NIMH) -Batterien bestehen aus einer positiven Elektrode (Nickelhydroxid), einer negativen Elektrode (Metallhydrid) und einem Elektrolyten.Während der Entladung verbinden sich Wasserstoffionen aus der Metallhydridelektrode mit Hydroxidionen aus dem Elektrolyten und erzeugen Wasser.Die Elektronen ließen den Fluss durch den externen Schaltkreis und erzeugen elektrische Energie.

Stromspannung:
NIMH -Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von 1,2 Volt pro Zelle.Mehrere Zellen können in Reihe angeschlossen werden, um die Gesamtspannung zu erhöhen.

Kapazität und Energie:
NIMH-Batterien haben eine Kapazitätsbewertung, gemessen in Amperestunden (AH) oder Milliampere-Stunden (MAH), was die Menge an Ladung darstellt, die der Akku speichern kann.Die Energiekapazität einer NIMH -Batterie wird durch Multiplizieren ihrer Kapazität mit der Nennspannung bestimmt.

Ladung und Entlassung:
NIMH -Batterien können mit geeigneten Ladetechniken aufgeladen werden.Während des Ladens wird eine höhere Spannung angewendet, um die während der Entladung auftratenen chemischen Reaktionen umzukehren.Die Entlassung beinhaltet die Freisetzung gespeicherter Energie als elektrische Leistung.

Speichereffekt:
NIMH -Batterien sind anfällig für den Speichereffekt, bei dem die Kapazität der Batterie reduziert wird, wenn sie wiederholt aufgeladen wird, ohne zuerst vollständig entladen zu werden.Moderne NIMH -Batterien sind jedoch weniger anfällig für diesen Effekt im Vergleich zu früheren Versionen.

Umweltbelastung:
NIMH -Batterien sind umweltfreundlicher als einige andere Batteriearten (z. B. Blei -Säure -Batterie), da sie keine giftigen Schwermetalle wie Blei oder Cadmium enthalten.Aufgrund anderer Materialien wie Nickel und Metallhydrid erfordern sie jedoch noch eine ordnungsgemäße Entsorgung oder Recycling.

Anwendungen:
NIMH-Batterien werden üblicherweise in verschiedenen Anwendungen verwendet, einschließlich tragbarer Elektronik, Hybridfahrzeuge, schnurlosen Elektrowerkzeugen und anderen hochkarätigen Geräten.Sie bieten ein Gleichgewicht zwischen Kapazität, Energiedichte und Kosteneffizienz.

Komposition und Arbeitsprinzip:
Silber-Zink (Ag-ZN) -Batterien bestehen aus einer positiven Elektrode (Silberoxid, Ag2O), einer negativen Elektrode (Zink, Zn) und einem alkalischen Elektrolyten.Während der Entladung reduziert sich die Silberoxidelektrode zu Silber (AG) und fördert Hydroxidionen (OH-) in den Elektrolyten.Gleichzeitig oxidiert die Zinkelektrode, löst sich in Zinkionen (Zn2+) auf und erzeugt Elektronen (E-).Die Gesamtreaktion kann als: 2AG2O + Zn -> 4AG + Zno

Stromspannung:
Silber-Zink-Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von 1,6 bis 1,9 Volt pro Zelle.

Kapazität und Energie:
Silber-Zink-Batterien haben eine relativ hohe Energiedichte von etwa 100-120 WH/kg.Sie bieten eine Kapazität von 150 bis 500 mAh pro Zelle.

Ladung und Entlassung:
Während des Aufladens werden die Reaktionen umgekehrt.Das Silber wird auf der positiven Elektrode wieder in Silberoxid oxidiert, und Zink wird wieder auf die negative Elektrode plattiert.

Vorteile:
Silber-Zink-Batterien bieten mehrere Vorteile, darunter eine hohe Energiedichte, eine längere Lebensdauer (typischerweise über 500 Zyklen) und relativ geringe Umweltauswirkungen.Sie gelten auch als sicherer im Vergleich zu einigen anderen Batteriechemikalien.

Einschränkungen:
Eine Einschränkung von Silber-Zink-Batterien ist das Potenzial für die Bildung von Silberdendriten, die interne Kurzkreise verursachen und die Leistung der Batterie im Laufe der Zeit verringern.Sorgfältige Aufladungs- und Entladungsverfahren sind erforderlich, um die Dendritbildung zu minimieren.

Anwendungen:
Silber-Zink-Batterien werden in verschiedenen Anwendungen wie militärischen Geräten, medizinischen Geräten, Hörgeräten und Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet.Ihre hohe Energiedichte und Zuverlässigkeit machen sie für anspruchsvolle und leistungsstarke Anwendungen geeignet.

Komposition und Arbeitsprinzip:
Blei-Kohlenstoff-Batterien kombinieren eine positive Elektrode aus Bleidioxid (PBO2) und eine negative Elektrode, die Kohlenstoffmaterial enthält.Während der Entladung wandelt sich die Bleidioxidelektrode in Bleisulfat (PBSO4) um, während die Kohlenstoffelektrode Ionen absorbiert und freigibt.Dieser Prozess erzeugt elektrische Energie.Während des Ladens werden die Reaktionen umgekehrt, wodurch Bleisulfat zurück in Bleidioxid umgewandelt und die Kohlenstoffelektrode restauriert wird.

Stromspannung:
Blei-Kohlenstoff-Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von 2 Volt pro Zelle.

Kapazität und Energie:
Blei-Kohlenstoff-Batterien haben je nach Akkugröße und Konstruktion eine Kapazitätsbewertung von ca. 40 AH bis 200 AH pro Zelle.Die Energiekapazität wird durch Multiplizieren der Kapazität mit der Nennspannung bestimmt.

Ladung und Entlassung:
Blei-Kohlenstoff-Batterien können mit geeigneten Ladetechniken aufgeladen werden.Während des Ladens wird eine Spannung höher als die Batteriespannung angewendet, um Bleisulfat wieder in Bleidioxid umzuwandeln und die Kohlenstoffelektrode aufzufüllen.Die Entlassung beinhaltet die Freisetzung gespeicherter Energie als elektrische Leistung.

Vorteile:
Blei-Kohlenstoff-Batterien bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Blei-Säure-Batterien, einschließlich einer verbesserten Zykluslebensdauer (typischerweise über 2.000 Zyklen), höherer Ladungsakzeptanz und einer besseren Leistung in den Bedingungen des teilweisen Ladungszustands (PSOC).Die Zugabe von Kohlenstoff zu der negativen Elektrode verbessert die Fähigkeit der Batterie, hochströmende und hochrate Anwendungen zu verarbeiten.

Anwendungen:
Blei-Kohlenstoff-Batterien finden Anwendungen in Speichersystemen für erneuerbare Energien, Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVS), Backup-Stromversorgungssysteme und anderen industriellen Anwendungen.Sie sind besonders für Anwendungen geeignet, die häufige Radfahren, hohe Ladungs- und Entladungsraten und langfristige Zuverlässigkeit erfordern.

Umweltbelastung:
Blei-Kohlenstoff-Batterien haben einen verringerten Bleigehalt im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien, was zu einer verbesserten Umweltauswirkungen führt.Sie weisen auch eine bessere Fahrradfähigkeit auf, was zu einer längeren Lebensdauer und einer verringerten Abfallerzeugung führt.

Komposition und Arbeitsprinzip:
Natrium-Sulfur (NAS) -Batterien bestehen aus einem Festkörperelektrolyten, einer Natrium (Na) -Positivelektrode und einer negativen Schwefelelektrode.Das Arbeitsprinzip beinhaltet die reversiblen Redoxreaktionen zwischen Natrium und Schwefel.Während der Entladung wandern Natriumionen (Na+) von der positiven Elektrode durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode, wo sie mit Schwefel auf Natriumpolysulfide reagieren.Dieser Prozess setzt elektrische Energie frei.Während des Lades werden die Reaktionen umgekehrt, wodurch die Natriumpolysulfide in Natriumionen und Schwefel zurückgekehrt werden.

Stromspannung:
Natrium-Sulfur-Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von 2 Volt pro Zelle.

Kapazität und Energie:
Natrium-Sulfur-Batterien haben eine hohe Energiedichte von 100 WH/kg bis 200 WH/kg.Die Kapazität liegt normalerweise im Bereich von 200 bis 500 Amperstunden (AH) pro Zelle.

Betriebstemperatur:
Natrium-Sulfur-Batterien arbeiten bei hohen Temperaturen, typischerweise etwa 300 bis 350 Grad Celsius (572 bis 662 Grad Fahrenheit), um die Mobilität von Natriumionen zu erleichtern und die elektrochemischen Reaktionen zu verbessern.

Ladung und Entlassung:
Natrium-Sulfur-Batterien erfordern eine sorgfältige Temperaturkontrolle während des Ladens und Abladungen, um ihre Leistung aufrechtzuerhalten und Sicherheitsprobleme zu verhindern.Beim Ladung wird eine höhere Spannung angewendet, um die Natriumionen zurück in die positive Elektrode zu treiben, während die Entlassung die Freisetzung gespeicherter Energie als elektrische Leistung beinhaltet.

Vorteile:
Natrium-Sulfur-Batterien bieten mehrere Vorteile, darunter eine hohe Energiedichte, die Lebensdauer des langen Zyklus (über 3.000 Zyklen) und eine hervorragende Ladung/Entladungseffizienz.Sie sind für Anwendungen geeignet, die eine großflächige Energiespeicherung erfordern, wie z. B. Energiespeichersysteme auf Netzebene.

Anwendungen:
Natrium-Sulfur-Batterien werden in verschiedenen Anwendungen verwendet, einschließlich der Lagerung erneuerbarer Energien, der Stabilisierung von elektrischen Gitter und den Stromnetzsystemen.Sie sind besonders gut geeignet für Anwendungen, die eine langen Energiespeicherung und eine hohe Leistung erfordern.

Komposition und Arbeitsprinzip:
Natrium-Ionen-Batterien bestehen aus einer positiven Elektrode auf Natriumbasis, einer negativen Elektrode auf Kohlenstoffbasis und einem Natrium-Ionen-leitenden Elektrolyten.Das Arbeitsprinzip beinhaltet die reversible Interkalation/Deinterkalation von Natriumionen (Na+) in/aus den Elektrodenmaterialien.Während der Entladung wandern Natriumionen durch den Elektrolyten von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode, wodurch ein Elektronenstrom erzeugt wird, der elektrische Energie erzeugt.Während des Ladens werden die Natriumionen in die positive Elektrode zurückgefahren.

Stromspannung:
Natrium-Ionen-Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von 3,7 bis 4 Volt pro Zelle.

Kapazität und Energie:
Natrium-Ionen-Batterien haben eine Kapazitätsbewertung von 100 bis 150 Milliampere Stunde pro Gramm (MAH/g) für die Elektrodenmaterialien.Die Energiedichte kann zwischen 100 und 150 Wattstunden pro Kilogramm (WH/kg) liegen.

Ladung und Entlassung:
Natrium-Ionen-Batterien können mit geeigneten Ladetechniken aufgeladen werden.Während des Ladens wird eine höhere Spannung angewendet, um die Natriumionen zurück in die positive Elektrode zu fahren.Die Entlassung beinhaltet die Freisetzung gespeicherter Energie als elektrische Leistung.

Vorteile:
Natrium-Ionen-Batterien bieten mehrere Vorteile, einschließlich der Häufigkeit und der niedrigen Natriumkosten im Vergleich zu Lithium, was sie möglicherweise kostengünstiger macht.Sie haben auch ein langes Fahrradleben, eine verbesserte Sicherheit im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien und sind umweltfreundlicher.

Anwendungen:
Natrium-Ionen-Batterien werden für verschiedene Anwendungen untersucht, einschließlich großer Energiespeichersysteme, Integration erneuerbarer Energie und Stabilisierung der Gitter.Sie können in Elektrofahrzeugen, tragbaren Elektronik und anderen Energiespeicheranwendungen eingesetzt werden.