バッテリー分類の包括的なガイド:完全なリファレンス
- a。リチウムイオン電池
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前の記事では、実際にリチウムイオンバッテリーについて何度も言及しています。あなたはすでにその基本的な概念を理解していると思います。(関連するエアチクル:バッテリーの究極のガイド)しかし、多くの人々は、リチウムイオン電池、リチウム鉄リン酸バッテリーなど、多くの概念をよく混同します。ここでは、リチウムイオンのバッテリー分類になります。以下をお読みください。
リチウムイオン電池は、構造と組成に基づいていくつかのカテゴリに分類できます。リチウムイオン電池の一般的な分類を次に示します。
1。 リチウムコバルト酸化物(LICOO2)バッテリー:これらは、スマートフォンやラップトップなどの家電によく見られる最も広く使用されているリチウムイオン電池の1つです。
主な成分:酸化リチウムコバルトで作られたカソード(正の電極)、通常はグラファイトで作られたアノード(負の電極)、および直接接触を防ぎながら電極間のリチウムイオンの流れを可能にする分離器。
•エネルギー密度:約150-200 WH/kg
•サイクルライフ:約300〜500サイクル
•自己放電率:月額約5〜8%
2。 リチウム鉄リン酸(LifePO4)バッテリー:これらのバッテリーは、優れた安全性能と長いサイクル寿命で知られています。多くの場合、電気自動車(EV)およびエネルギー貯蔵システムで使用されます。
主なコンポーネント:LifePO4バッテリーは、リン酸リン酸リン酸リン酸リン酸塩(陽性電極)、通常は炭素で作られたアノード(負の電極)、および電極間の直接接触を防ぎながらリチウムイオンの流れを可能にする分離器で構成されています。
•エネルギー密度:約130-160 WH/kg
•サイクルライフ:通常、2000〜5000サイクル
•自己充電率:月額約1〜3%
3。 リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物(リニムクロまたはNMC)バッテリー:NMCバッテリーは、エネルギー密度、電力能力、安全性のバランスを提供します。それらは一般的に電気自動車や携帯用電子機器で使用されます。
主なコンポーネント:NMCバッテリーの組成はさまざまですが、最も一般的な製剤は、NMC 111(ニッケル、マンガン、コバルトの等しい)またはNMC 532(5つの部分)など、カソードのニッケル、マンガン、コバルトの比率です。ニッケル、3部のマンガン、および2部のコバルト)。正確な比率は、エネルギー密度、電力密度、サイクル寿命など、バッテリーの性能特性に影響します。
•エネルギー密度:約200〜250 WH/kg
•サイクルライフ:通常、500〜1000サイクル
•自己放電率:月額約3〜5%
4。 リチウムニッケルコバルト酸化アルミニウム(リニコロ2またはNCA)バッテリー:NCAバッテリーは、高エネルギー密度で知られており、テスラが生産するいくつかのモデルなど、電気自動車で使用されます。
主なコンポーネント:NCAバッテリーの組成は、通常、高濃度のニッケル、中程度の量のコバルト、およびカソード材料の少量のアルミニウムで構成されています。この定式化により、高エネルギー密度と良好な全体的なパフォーマンスが可能になります。
•エネルギー密度:約200〜260 WH/kg
•サイクルライフ:約500〜1000サイクル
•自己放電率:月額約2〜3%
5。 リチウムチタン酸塩(Li4Ti5O12)バッテリー:これらのバッテリーには、高速能力と長いサイクル寿命があり、電動バスやグリッドエネルギー貯蔵などの高速充電と高出力が必要なアプリケーションに適しています。
主な成分:Li4Ti5O12バッテリーのカソード材料は、スピネル結晶構造を持つ酸化リチウムチタンで構成されています。この構造により、歪みを最小限に抑えたリチウムイオンの挿入と抽出が可能になり、バッテリーが長いサイクル寿命を達成できます。
•エネルギー密度:通常、80〜120 wh/kg
•サイクルライフ:約10,000サイクル以上
•自己放電率:月額約1〜2%
6。 リチウム硫黄(LI-S)バッテリー:LI-Sバッテリーには、エネルギー密度が高い可能性がありますが、まだ開発中であり、広く商業化されていません。
主な成分:Li-Sバッテリーのカソードは通常、元素硫黄または硫黄化合物で構成されていますが、アノードはリチウム金属またはリチウムイオン宿主材料である可能性があります。排出中、電解質を介したアノードとカソードの間のリチウムイオンシャトルと硫黄は、一連の化学反応を起こし、硫化リチウム化合物を形成します。逆プロセスは充電中に発生します。
•エネルギー密度:現在開発中ですが、潜在的に300を超える/kg
•サイクルライフ:まだ改善されており、通常は約200〜500サイクル
•自己充電率:特定の設計と化学によって異なります
7。 固体リチウムイオン電池:これらのバッテリーは、液体またはゲル電解質の代わりに固体電解質を使用しており、安全性、エネルギー密度、サイクル寿命の点で潜在的な利点を提供します。しかし、彼らはまだ研究開発段階にあります。
主なコンポーネント:固体リチウムイオン電池では、カソードとアノードの両方が通常、従来のリチウムイオン電池と同様のリチウム含有材料で作られています。ただし、重要な違いは電解質にあり、これは電極間のリチウムイオンの輸送を促進する固体材料です。
•エネルギー密度:現在開発中ですが、500 WH/kgを超える可能性があります
•サイクルライフ:まだ調査中ですが、従来のリチウムイオン電池よりも大幅に高くなると予想されています
•自己充電率:従来のリチウムイオン電池よりも低いと予想されますが、特定のデータはまだ広く利用できません。
これらは一般的なタイプのほんの一部であり、開発中の他の特殊なタイプのリチウムイオン電池があります。
- b。リチウム鉄リン酸バッテリー
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前の記事では、リチウムイオンバッテリーファミリーのメンバーであるリチウム鉄リン酸塩の概念について実際に言及しています。しかし、その特別な特性のために、私はそれについてもっと詳細に話しなければなりません。
リチウム鉄リン酸バッテリーには、従来のリチウムイオン電池と比較して、以下のユニークな機能があります。安全性、長いサイクル寿命、熱暴走のリスクが低く、動作温度範囲が広い。リチウム鉄リン酸バッテリーは、より安定した化学的特性を持ち、安全性とより長いサイクル寿命を提供できるカソード材料として、正と負の電極の間にリチウムイオンを使用します。さらに、リチウム鉄リン酸塩バッテリーは、高温や過充電などの極端な条件下で、従来のリチウムイオン電池と比較して、熱暴走のリスクが低くなります。これにより、リチウム鉄リン酸塩バッテリーは、より高い安全性を必要とし、より広い温度範囲で適切に動作できるアプリケーションでより有利になります。
以下は、リチウム鉄リン酸バッテリーの一般的なパラメーターです。
温度範囲:リチウム鉄リン酸塩バッテリーは、通常、摂氏-20度から摂氏60度まで、通常、広い温度範囲で動作します。
自己充電率:自己充電率は、使用していないときにバッテリーが単独で電力を失うレートです。LifePO4バッテリーの自己充電率は1か月あたり1〜3%です。
サイクル効率:サイクル効率とは、バッテリーの充電/放電サイクル中に失われるエネルギーの割合を指します。リチウム鉄リン酸塩バッテリーは通常、高いサイクル効率を持ち、電気エネルギーを化学エネルギーに変換し、高効率で放出することができます。
バッテリーサイズ:リチウム鉄リン酸塩バッテリーは、18650、26650などのさまざまなサイズと形状でMAR ketで利用できます。
バッテリーの形状:プリズムまたは円筒形。
公称電圧:単一のリチウム鉄リン酸バッテリーの公称電圧は3.2ボルト(V)です。
カットオフ電圧:単一のリチウム鉄リン酸バッテリーのカットオフ電圧は、一般に2.5ボルトです
容量:円筒形の寿命細胞の容量は、通常、1000 mAhから3000 mAh以上の範囲です。正方形の寿命細胞は、7AHから400AH以上のより広い容量の範囲を持っています。
充電率:充電率は通常、バッテリー容量の倍数であるC値として表されます。たとえば、1Cの充電率は、バッテリーがその容量と同じ電流で充電されることを意味します。典型的なLifePO4バッテリーは、1c〜2c以上の充電率をサポートできます。
排出率:c値としても表される放電速度は、バッテリーの連続放電電流の容量との比率を表します。リチウム鉄リン酸バッテリーは通常、排出速度が高く、最大3℃以上の排出率をサポートできます。
人生(サイクルライフ):リチウム鉄リン酸バッテリーは通常、長寿命であり、2000〜5000サイクルの充電と排出に耐えることができます。
エネルギー密度:リチウム鉄リン酸塩バッテリーのエネルギー密度は、通常、1キログラムあたり130〜160ワット時間(WH/kg)です。
- c。鉛蓄電池
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鉛蓄電池は前に言及されていますが、まだ疑問がありますか?
AMGと鉛蓄電池の違いは何ですか?
ゲルバッテリーとは何ですか?
...
心配しないでください、ここではあなたに彼らの違いと類似点の明確な種類を与えます。
鉛酸バッテリーは、次のタイプに分類できます。
浸水した鉛蓄電池:これらは、最も一般的なタイプの鉛蓄電池です。液体電解質、通常は水と硫酸の混合物があり、バッテリーのケーシング内で自由に移動できます。
浸水した鉛蓄電池のいくつかの重要な特性と特徴は次のとおりです。
•液体電解質:浸水した電池には、液体電解質溶液、通常は水と硫酸の混合物が含まれています。液体電解質は、バッテリーのケーシング内で自由に移動できます。
•取り外し可能なセルキャップ:浸水したバッテリーには、電解質レベルと比重の検査と維持を可能にする取り外し可能なセルキャップがあります。比重は、電解質中の硫酸濃度の尺度であり、バッテリーの充電状態を示しています。
•ウォータートッピング:浸水したバッテリーは、適切な電解質レベルを維持するために蒸留水を追加するなど、定期的なメンテナンスが必要です。充電プロセス中に水が蒸発し、蒸留水で補充するのに役立ちます。プレートが空気にさらされるのを防ぎ、硫酸化につながる可能性があります。
•通気システム:充電中のガスの生産により、洪水のあるバッテリーには、過剰なガスを放出し、バッテリー内の圧力の蓄積を防ぐための通気システムがあります。このベントシステムには、バッテリーの設置エリアで適切な換気が必要です。
•深い排出能力:浸水したバッテリーは、深い放電を処理するように設計されており、時折の重い荷重や長期の放電が予想されるアプリケーションに適しています。
•経済的:浸水した鉛蓄電池は、一般に他のバッテリー技術と比較して安価であるため、さまざまなアプリケーションに費用対効果の高い選択肢となっています。
浸水した鉛蓄電池は、自動車用途、オフグリッドの再生可能エネルギーシステム、バックアップ電源システム、および耐久性と信頼性が重要な頑丈なアプリケーションで一般的に使用されています。
密閉鉛酸(SLA)バッテリー:バルブ制御鉛酸(VRLA)バッテリーとしても知られているこれらのバッテリーは、メンテナンスのないように設計されており、電解質の漏れを防ぐために密閉されています。それらはさらに2つのサブタイプに分類されます。
a。吸収性ガラスマット(AGM)バッテリー:これらのバッテリーは、電解質に浸したグラスファイバーマットを使用して、バッテリー内の電解質を吸収して保持します。マットは、プレート間のセパレーターとしても機能します。
AGMバッテリーに関するいくつかの重要なポイントは次のとおりです。
•構造:AGMバッテリーは、リードプレートとガラスマット分離器内で吸収される電解質で構成されています。電解質はガラスマットに固定されているため、抑制できず、メンテナンスがありません。
•操作:AGMバッテリーは、鉛プレートと電解質の間の化学反応を使用して電気を生成することで機能します。吸収されたガラスマット分離器は、電解質の保持に役立ち、化学反応のための大きな表面積を提供し、高出力密度と迅速な充電能力をもたらします。
•密閉およびバルブ制御:AGMバッテリーは密閉されています。つまり、従来の浸水鉛蓄電池のような水や電解質の補充は必要ありません。また、バルブ制御されています。つまり、過剰なガスを排出し、内圧を維持するための圧力緩和バルブがあります。
•ディープサイクル機能:AGMバッテリーは、ディープサイクル機能で知られています。つまり、損傷を受けずに容量のかなりの部分を放電できることを意味します。これらは、再生可能エネルギーシステム、電気自動車、海洋用途など、頻繁に深い排出や充電を必要とするアプリケーションで一般的に使用されています。
•メンテナンスフリー:AGMバッテリーは、定期的な水の添加または電解質チェックを必要としないため、ほぼメンテナンスフリーです。ただし、寿命とパフォーマンスを最大化するために、適切な充電と保管条件が必要です。
•利点:AGMバッテリーは、他のバッテリータイプよりもいくつかの利点を提供します。自己充電率は低く、振動やショックに対してより耐性があり、さまざまな方向に取り付けることができます。また、充電率が高く、必要に応じて高電流出力を提供できます。
•アプリケーション:AGMバッテリーは、バックアップ電源システム、無停電電源(UPS)、アラームシステム、医療機器、レクリエーション車両(RV)、オフグリッドソーラーシステムなど、幅広いアプリケーションで使用されます。
b。ゲルバッテリー:ジェルバッテリーは、通常、シリカ、肥厚剤を使用して電解質を固定します。これにより、ジェルのような一貫性が生成され、電解質の漏れのリスクが低下し、バッテリーの異なる方向が可能になります。
ジェルバッテリーの概要は次のとおりです。
•ゲル電解質:ゲルバッテリーは、ゲルの形で肥厚した電解質を使用します。電解質は、シリカと混合した硫酸溶液で構成され、ゲル様物質を作成します。このジェル電解質は酸を固定し、自由に流れるのを防ぎます。
•構造:ゲルバッテリーには通常、他の鉛酸バッテリーと同様の鉛プレートがありますが、ゲル電解質を吸収および保持するユニークな分離材料があります。ゲル電解質により、酸の漏れのリスクが低下し、バッテリーがこぼれ、メンテナンスがないようになります。
•ディープサイクル機能:AGMバッテリーと同様に、ゲルバッテリーはディープサイクルアプリケーション用に設計されています。彼らは、容量を大幅に失うことなく、繰り返し深い排出と充電に耐えることができます。これにより、再生可能エネルギーシステム、電気自動車、海洋用途など、頻繁にサイクリングを必要とするアプリケーションに適しています。
•密閉およびバルブ制御:AGMバッテリーなどのゲルバッテリーは、密閉され、バルブ制御されています。水の追加や電解質レベルのチェックなど、定期的なメンテナンスは必要ありません。圧力緩和バルブにより、余分なガスが逃げることができ、バッテリーの内部圧力を維持するのに役立ちます。
•温度感度:ゲルバッテリーは、AGMバッテリーと比較して、温度極端に対する感度が低くなります。それらは、高温と低温の両方の環境でうまく機能します。ゲル電解質は、熱安定性の向上を提供し、極端な気候でのアプリケーションに適しています。
•振動と衝撃耐性:ゲルバッテリーは、固定化されたゲル電解質による振動とショックに対して非常に耐性があります。これにより、バッテリーが頻繁な動きや機械的ストレスを経験する可能性のあるアプリケーションには、好ましい選択肢になります。
•充電率の低下:ゲルバッテリーの制限の1つは、AGMバッテリーと比較して充電率が比較的遅いことです。ゲル電解質はイオンの動きを阻害し、充電プロセスが遅くなります。過充電を避けるために、ゲルバッテリー専用に設計された互換性のある充電器を使用することが重要です。
•アプリケーション:ゲルバッテリーは、再生可能エネルギーシステム、オフグリッドソーラーシステム、ゴルフカート、電気車椅子、スクーター、その他のモビリティデバイスなど、さまざまなアプリケーションで一般的に使用されています。また、安全性、振動抵抗、深いサイクリング機能が非常に重要な用途でも好まれます。
まとめ
鉛酸バッテリーは、低価格のためにアプリケーションMar ketで高いMar ketのシェアを依然として占有しています。しかし、近年、環境保護に対する人々の認識の目覚めにより、ますます多くの人々が汚染鉛酸バッテリーを放棄し、より環境に優しいリチウムイオン電池に置き換え始めています。
- d。リチウムポリマーバッテリー
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Li-poバッテリーとしても知られるリチウムポリマーバッテリーは、ポータブル電子デバイスで一般的に使用される充電式バッテリーの一種です。それらはリチウムイオン電池のバリエーションであり、多くの類似点を共有していますが、それらの構造と電解質の点で異なります。
リチウムポリマー(LI-PO)バッテリーに関する主な情報を次に示します。
LI-POバッテリーは、従来のリチウムイオン電池に見られる液体電解質の代わりに、ポリマー電解質を使用しています。このポリマー電解質は通常、固体またはゲル様の物質であり、バッテリーのフォームファクターの柔軟性を高めることができます。この柔軟性により、LI-POバッテリーは、スペースの制約やスマートフォン、タブレット、ドローン、ウェアラブルデバイスなどの不規則な形状を備えたデバイスに最適です。
• エネルギー密度:LI-POバッテリーは、通常、1キログラムあたり150〜200ワット時のエネルギー密度(WH/kg)です。この高エネルギー密度により、他のバッテリーテクノロジーと比較して、より長いバッテリー寿命とよりコンパクトな設計が可能になります。
• 放電率:LI-POバッテリーは、排出率が高いことで知られており、多くの場合20Cを超えています(Cはバッテリーの容量を表します)。一部の高性能LI-poバッテリーは、50c以上の排出率を処理することさえでき、大量の電力を迅速に提供できるようにします。
• サイクルライフ:LI-poバッテリーは、通常、容量が大幅に劣化し始める前に、数百の充電および放電サイクルに耐えることができます。適切にメンテナンスしたLI-POバッテリーは、300〜500サイクル後に元の容量の約80%を保持できます。
• 自己放電率:LI-POバッテリーの自己充電率は比較的低いです。室温で保管すると、1か月あたり充電の約5〜10%を保持できます。この機能により、多くの充電を失うことなく、長期間アイドル状態になる可能性のあるデバイスに適しています。
• 電圧:LI-POバッテリーの通常、セルあたり3.7ボルトの公称電圧があります。ただし、完全に充電されると、電圧はセルあたり約4.2ボルトに達します。LI-POバッテリーには、電圧と充電特性を処理するように設計された特殊な充電器が必要であることに注意することが重要です。
• 安全性の考慮事項:LI-poバッテリーは、他のバッテリータイプと比較して、過充電、過充電、高温に敏感です。虐待された場合、彼らは膨張したり、過熱したり、火をつかんだり、爆発したりすることさえあります。安全ガイドラインに従い、適切な充電器を使用し、バッテリーへの物理的な損傷を避けることが重要です。
- e。ニッケルメタル水素化物バッテリー
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作曲と作業原則:
ニッケルメタル水素化物(NIMH)バッテリーは、陽性電極(水酸化ニッケル)、負の電極(金属水素化物)、および電解質で構成されています。排出中、金属水素電極からの水素イオンは、電解質の水酸化物イオンと結合し、水を生成します。電子が放出された電子は、外部回路を通って流れ、電気エネルギーを生成します。
電圧:
NIMHバッテリーの通常、セルあたり1.2ボルトの公称電圧があります。複数のセルを直列に接続して、全体の電圧を増加させることができます。
容量とエネルギー:
NIMHバッテリーには、バッテリーが保存できる電荷の量を表す、アンペア時間(AH)またはMilliampere-Hours(MAH)で測定された容量定格があります。NIMHバッテリーのエネルギー容量は、その容量に公称電圧を掛けることで決定されます。
充電と排出:
NIMHバッテリーは、適切な充電技術を使用して充電できます。充電中に、排出中に発生した化学反応を逆転させるために、より高い電圧が適用されます。排出には、貯蔵されたエネルギーの電力としての放出が含まれます。
メモリ効果:
NIMHバッテリーは、最初に完全に排出されることなく繰り返し充電されると、バッテリーの容量が低下するメモリ効果の影響を受けやすくなります。ただし、最新のNIMHバッテリーは、以前のバージョンと比較して、この効果を発生しやすいものです。
環境への影響:
NIMHバッテリーは、鉛やカドミウムなどの有毒な重金属が含まれていないため、他のバッテリータイプ(鉛酸バッテリーなど)よりも環境に優しいです。ただし、ニッケルや金属水素化物などの他の材料が存在するため、適切な廃棄またはリサイクルが必要です。
アプリケーション:
NIMHバッテリーは、ポータブル電子機器、ハイブリッド車両、コードレス電動工具、その他の高ドレインデバイスなど、さまざまなアプリケーションで一般的に使用されています。彼らは、容量、エネルギー密度、および費用対効果のバランスを提供します。
- f。銀亜鉛バッテリー
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作曲と作業原則:
銀亜鉛(AG-ZN)バッテリーは、陽性電極(酸化銀、Ag2O)、負の電極(亜鉛、ZN)、およびアルカリ電解質で構成されています。排出中、銀酸化物電極は銀(Ag)を形成するために減少し、水酸化物イオン(OH-)を電解質に放出します。同時に、亜鉛電極が酸化し、亜鉛イオン(Zn2+)に溶解し、生成電子(E-)に溶解します。全体的な反応は、次のように表現できます。 2AG2O + ZN-> 4AG + ZNO
電圧:
銀亜鉛電池は通常、セルあたり1.6〜1.9ボルトの公称電圧を持っています。
容量とエネルギー:
銀亜鉛バッテリーのエネルギー密度は、約100〜120 wh/kgです。セルあたり150〜500 mAhの範囲の容量を提供します。
充電と排出:
充電中、反応は逆転します。銀は陽性電極上で酸化銀に酸化され、亜鉛は負の電極にめっきされます。
利点:
銀亜鉛バッテリーは、高エネルギー密度、より長いサイクル寿命(通常は500サイクルを超える)、および比較的低い環境への影響など、いくつかの利点を提供します。また、他のいくつかのバッテリー化学と比較してより安全であると考えられています。
制限:
銀亜鉛バッテリーの1つの制限は、銀色の樹状突起の形成の可能性であり、内部短絡を引き起こし、時間の経過とともにバッテリーの性能を低下させる可能性があります。樹状突起の形成を最小限に抑えるには、慎重な充電および排出手順が必要です。
アプリケーション:
銀亜鉛バッテリーは、軍用機器、医療機器、補聴器、航空宇宙用途などのさまざまな用途で使用されています。それらの高いエネルギー密度と信頼性により、要求の多い高性能アプリケーションに適しています。
- g。鉛炭素バッテリー
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作曲と作業原則:
鉛炭素電池は、二酸化鉛(PBO2)の正の電極と炭素材料を含む負の電極を組み合わせます。排出中、鉛二酸化物電極は硫酸鉛(PBSO4)に変換され、炭素電極はイオンを吸収して放出します。このプロセスは電気エネルギーを生成します。充電中、反応は逆転し、硫酸鉛を二酸化鉛に戻し、炭素電極を回復させます。
電圧:
鉛炭素電池は通常、セルあたり2ボルトの公称電圧を持っています。
容量とエネルギー:
鉛炭素バッテリーの容量は、バッテリーのサイズと設計に応じて、セルあたり約40 AH〜200 AHの範囲です。エネルギー容量は、容量に公称電圧を掛けることによって決定されます。
充電と排出:
鉛炭素電池は、適切な充電技術を使用して充電できます。充電中、硫酸鉛を二酸化鉛に戻し、炭素電極を補充するために、バッテリー電圧よりも高い電圧が適用されます。排出には、貯蔵されたエネルギーの電力としての放出が含まれます。
利点:
鉛炭素バッテリーは、サイクル寿命の改善(通常2,000サイクルを超える)、より高い充電の受け入れ、および部分電荷(PSOC)条件でのパフォーマンスの向上を含む、従来の鉛蓄電池よりもいくつかの利点を提供します。負の電極に炭素を追加すると、高電流と高速のアプリケーションを処理するバッテリーの能力が向上します。
アプリケーション:
鉛炭素バッテリーは、再生可能エネルギー貯蔵システム、ハイブリッド電気自動車(HEV)、バックアップ電源システム、およびその他の産業用途でのアプリケーションを見つけます。それらは、頻繁なサイクリング、高電荷と排出率、および長期的な信頼性を必要とするアプリケーションに特に適しています。
環境への影響:
鉛炭素電池は、従来の鉛蓄電池と比較して鉛含有量が減少し、環境への影響が改善されました。また、より良いサイクリング機能を示し、その結果、サービス寿命が長くなり、廃棄物の生成が減少します。
- h。ナトリウム硫黄バッテリー
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作曲と作業原則:
ナトリウム硫黄(NAS)バッテリーは、固体電解質、ナトリウム(NA)陽性電極、および硫黄(S)の負の電極で構成されています。作業原則には、ナトリウムと硫黄の間の可逆的な酸化還元反応が含まれます。排出中、ナトリウムイオン(Na+)は、電解質を介して陽性電極から負の電極に移動し、そこで硫黄と反応してポリスルフィドナトリウムを形成します。このプロセスは電気エネルギーを放出します。充電中、反応は逆転し、ポリスルフィドナトリウムをナトリウムイオンと硫黄に変換します。
電圧:
ナトリウム硫黄電池は、通常、セルあたり2ボルトの公称電圧を持っています。
容量とエネルギー:
ナトリウム硫黄電池は、100 wh/kgから200 wh/kgの範囲のエネルギー密度が高くなっています。容量は通常、セルあたり200〜500アンペア時間(AH)の範囲です。
動作温度:
ナトリウム硫黄電池は、通常、摂氏300〜350度(華氏572〜662度)の高温で動作し、ナトリウムイオンの移動性を促進し、電気化学反応を強化します。
充電と排出:
ナトリウム硫黄バッテリーは、充電および放電中に慎重な温度制御を必要とし、パフォーマンスを維持し、安全性の問題を防ぐ必要があります。充電には、より高い電圧を適用してナトリウムイオンを正の電極に戻すことが含まれますが、排出には貯蔵エネルギーの電力としての放出が含まれます。
利点:
ナトリウム硫黄バッテリーは、高エネルギー密度、長サイクル寿命(3,000サイクル以上)、優れた充電/排出効率など、いくつかの利点を提供します。これらは、グリッドレベルのエネルギー貯蔵システムなど、大規模なエネルギー貯蔵を必要とするアプリケーションに適しています。
アプリケーション:
ナトリウム硫黄バッテリーは、再生可能エネルギー貯蔵、電気グリッド安定化、オフグリッド電源システムなど、さまざまな用途で使用されています。それらは、長期のエネルギー貯蔵と高出力を必要とするアプリケーションに特に適しています。
- j。ニッケルアイアンバッテリー
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作曲と作業原則:
ナトリウムイオン電池は、ナトリウムベースの陽性電極、炭素ベースの負の電極、ナトリウムイオン伝導電解質で構成されています。作業原理には、電極材料から/から/からのナトリウムイオン(Na+)の可逆的挿入/介在性が含まれます。排出中、ナトリウムイオンは電解質を介して正の電極から負の電極に移動し、電気エネルギーを生成する電子の流れを作り出します。充電中、ナトリウムイオンは正の電極に戻されます。
電圧:
ナトリウムイオン電池は通常、セルあたり3.7〜4ボルトの公称電圧を持っています。
容量とエネルギー:
ナトリウムイオン電池の容量は、通常、電極材料のグラムあたり100〜150ミリヤンキ時間(MAH/G)の範囲です。エネルギー密度は、1キログラムあたり100〜150ワット時間(WH/kg)の範囲です。
充電と排出:
ナトリウムイオン電池は、適切な充電技術を使用して充電できます。充電中に、ナトリウムイオンを正の電極に戻すために、より高い電圧が適用されます。排出には、貯蔵されたエネルギーの電力としての放出が含まれます。
利点:
ナトリウムイオン電池は、リチウムと比較してナトリウムの存在量や低コストを含むいくつかの利点を提供します。また、リチウムイオン電池に比べて安全性が向上し、安全性が向上し、環境に優しいです。
アプリケーション:
大規模なエネルギー貯蔵システム、再生可能エネルギーの統合、グリッド安定化など、さまざまな用途では、ナトリウムイオン電池が探索されています。それらは、電気自動車、携帯用電子機器、およびその他のエネルギー貯蔵アプリケーションで使用される可能性があります。