鋰離子電池和鉛酸電池的區別
電池是任何行動式電子裝置的關鍵元件。電池提供裝置執行所需的電能。它基本上進行一些化學反應來產生電能。
電池大致分為兩種型別,即可充電電池和不可充電電池。在本文中,我們將探討兩種常用的可充電電池型別,即鋰離子電池 (Li-Ion) 和鉛酸電池及其重要區別。
鋰離子電池和鉛酸電池之間的根本區別在於,鋰離子電池使用有機溶劑中的鋰鹽作為電解質,而鉛酸電池使用偏矽酸鈉和硫酸溶液的混合物作為電解質。
閱讀本文,瞭解更多關於鋰離子電池和鉛酸電池的資訊,以及它們之間有何不同。
什麼是鋰離子電池?
鋰離子電池 (Li-Ion)是一種可充電電池,其主要電荷載體是鋰離子。鋰離子電池通常由兩個主要元件組成,即電極和電解質。它有兩個電極,即陽極和陰極。陽極通常由石墨製成,陰極由金屬氧化鋰製成。電解質充當隔離層,防止陽極和陰極直接接觸,並允許鋰離子透過它流動。
在充電和放電過程中,鋰離子透過電解質在陽極和陰極之間移動。在充電過程中,鋰離子從陰極移動到陽極;在放電過程中,鋰離子從陽極移動到陰極。
鋰離子電池主要以其高能量密度、更長的電池壽命、更低的自放電率等而聞名。儘管如此,它們也有一些侷限性,例如對過充電和高溫高度敏感,這需要合適的充電電路。
鋰離子電池主要用於各種行動式裝置,例如智慧手機、平板電腦、筆記型電腦、汽車等。
什麼是鉛酸電池?
鉛酸電池是另一種可充電電池,由法國科學家加斯頓·普蘭特 (Gaston Plante) 於 1859 年發明。與任何其他型別的電池類似,鉛酸電池也由兩個主要元件組成,即電極和電解質。正極由二氧化鉛製成,負極由鉛製成。鉛酸電池中使用的電解質是硫酸。硫酸電解質允許電池內發生電化學反應以產生電能。
在放電期間,正極上的二氧化鉛和負極上的鉛與硫酸電解質反應釋放自由電子。這些電子在外部電路中建立電流以驅動負載裝置。
在充電期間,外部電流透過電池,將硫酸鉛轉化為正極上的二氧化鉛和負極上的鉛。因此,它恢復了電池的電量。
鉛酸電池能夠產生高浪湧電流,使其更適合用於需要突然高功率的應用,例如啟動車輛的發動機。鉛酸電池也廣泛應用於汽車、不間斷電源系統、電網、可再生能源系統等。
鋰離子電池和鉛酸電池的區別
下表重點介紹了鉛酸電池和鋰離子電池之間的重要區別:
引數 |
鋰離子電池 |
鉛酸電池 |
---|---|---|
基礎 |
鋰離子電池 (Li-Ion) 是一種可充電電池,其關鍵活性物質是“鋰”。 |
鉛酸電池是一種可充電電池,其主要活性物質是“鉛”。 |
構造 |
鋰離子電池由正極(金屬氧化物)、負極(石墨)和有機溶劑中的鋰鹽電解質組成。 |
鉛酸電池由正極(二氧化鉛)、負極(純鉛)和硫酸電解質組成。 |
能量密度 |
鋰離子電池具有更高的能量密度,這意味著它可以每單位體積或重量儲存更多能量。 |
鉛酸電池的能量密度相對較低,這意味著它每單位體積或重量能夠儲存的能量較少。 |
每節電池電壓 |
鋰離子電池每節電池電壓為 3.7 伏。 |
鉛酸電池每節電池電壓在 2.25 至 2.27 伏之間。 |
成本 |
鋰離子電池相對更貴。 |
鉛酸電池比鋰離子電池便宜。 |
重量 |
鋰離子電池更輕。 |
鉛酸電池更重。 |
尺寸 |
鋰離子電池尺寸相對較小。 |
鉛酸電池尺寸較大。 |
效率 |
鋰離子電池效率更高。 |
鉛酸電池效率較低。 |
整合控制器需求 |
鋰離子電池需要整合控制器進行充電和放電。 |
鉛酸電池不需要任何整合控制器進行充電和放電。 |
壽命 |
鋰離子電池壽命相對較長。 |
鉛酸電池壽命較短。 |
維護 |
鋰離子電池需要較少的維護。 |
鉛酸電池需要定期維護。 |
爆炸風險 |
鋰離子電池著火和爆炸的可能性微乎其微。 |
鉛酸電池可能會著火和爆炸。 |
對環境的影響 |
鋰離子電池對環境的影響較小。 |
鉛酸電池對環境危害更大。 |
通風 |
鋰離子電池不需要通風。 |
鉛酸電池需要通風。 |
應用 |
鋰離子電池廣泛用於行動式裝置,如智慧手機、平板電腦、筆記型電腦等。 |
鉛酸電池主要用於汽車、不間斷電源系統、電網等。 |
結論
鋰離子電池和鉛酸電池都是可充電電池。鋰離子電池和鉛酸電池之間最顯著的區別在於,鋰離子電池使用鋰作為其關鍵活性物質,而鉛酸電池使用鉛和硫酸作為其主要活性物質。另一個顯著的區別是鋰離子電池比鉛酸電池具有更高的能量密度,使其能夠每單位體積或重量儲存更多能量。