WikiDer > Сравнение коммерческих типов батарей
Общие характеристики
Клеточная химия | Также известный как | Электрод | Перезаряжаемый | Коммерциализированный | Напряжение | Плотность энергии | Удельная мощность | Расходы† | Эффективность разряда | Скорость саморазряда | Срок годности | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Анод | Катод | Отрезать | Номинальный | 100% SOC | по массе | по объему | |||||||||
год | V | V | V | МДж / кг (Втч / кг) | МДж / л (Втч / л) | Вт / кг | Втч / $ ($ / кВтч) | % | %/месяц | годы | |||||
Свинцово-кислотные | SLA VRLA | Свинец | Диоксид свинца | да | 1881[1] | 1.75[2] | 2.1[2] | 2.23–2.32[2] | 0.11–0.14 (30–40)[2] | 0.22–0.27 (60–75)[2] | 180[2] | 6.48–16.67 (60–154)[2] | 50–92[2] | 3–20[2] | |
Цинк-углерод | Углерод-цинк | Цинк | Оксид марганца (IV) | Нет | 1898[3] | 0.75–0.9[3] | 1.5[3] | 0.13 (36)[3] | 0.33 (92)[3] | 10–27[3] | 2.96 (337)[3] | 50–60[3] | 0.32[3] | 3–5[4] | |
Цинк-воздух | PR | Кислород | Нет | 1932[5] | 0.9[5] | 1.45–1.65[5] | 1.59 (442)[5] | 6.02 (1,673)[5] | 100[5] | 2.59 (386)[5] | 60–70[5] | 0.17[5] | 3[5] | ||
Оксид ртути-цинк | Оксид ртути Ячейка ртути | Оксид ртути | Нет | 1942–[6] 1996[7] | 0.9[8] | 1.35[8] | 0.36–0.44 (99–123)[8] | 1.1–1.8 (300–500)[8] | 2[6] | ||||||
Щелочной | Zn /MnO 2 LR | Оксид марганца (IV) | Нет | 1949[9] | 0.9[10] | 1.5[11] | 1.6[10] | 0.31–0.68 (85–190)[12] | 0.90–1.56 (250–434)[12] | 50[12] | 0.46 (2160)[12] | 45–85[12] | 0.17[12] | 5–10[4] | |
Перезаряжаемый щелочной | баран | да | 1992[13] | 0.9[14] | 1.57[14] | 1.6[14] | <1[13] | ||||||||
Оксид серебра | SR | Оксид серебра | Нет | 1960[15] | 1.2[16] | 1.55[16] | 1.6[17] | 0.47 (130)[17] | 1.8 (500)[17] | ||||||
Никель-цинк | NiZn | Гидроксид никеля | да | 2009[13] | 0.9[13] | 1.65[13] | 1.85[13] | 13[13] | |||||||
Никель-железо | NiFe | Утюг | да | 1901[18] | 0.75[19] | 1.2[19] | 1.65[19] | 0.07–0.09 (19–25)[20] | 0.45 (125)[21] | 100 | 3.94–5.26 (190–254)[1] | 20–30 | 30–[22] 50[23][24] | ||
Никель-кадмиевый | NiCd NiCad | Кадмий | да | c. 1960 г.[25] | 0.9–1.05[26] | 1.2[27] | 1.3[26] | 0.11 (30)[27] | 0.36 (100)[27] | 150–200[28] | 10[13] | ||||
Никель-водородный | Национальные институты здравоохранения США 2 Национальные институты здравоохранения США 2 | Водород | да | 1975[29] | 1.0[30] | 1.55[28] | 0.16–0.23 (45–65)[28] | 0.22 (60)[31] | 150–200[28] | 5[31] | |||||
Никель-металлогидрид | NiMH Ni-MH | Гидрид металла | да | 1990[1] | 0.9–1.05[26] | 1.2[11] | 1.3[26] | 0.36 (100)[11] | 1.44 (401)[32] | 250–1000 | 3.15 (317)[1] | 30[33] | |||
Низкий саморазряд никель-металлогидридного | LSD NiMH | да | 2005[34] | 0.9–1.05[26] | 1.2 | 1.3[26] | 0.34 (95)[35] | 1.27 (353)[36] | 250–1000 | 0.42[33] | |||||
Литий-марганцевый диоксид | Литий Li-MnO 2 CR Li-Mn | Литий | Диоксид марганца | Нет | 1976[37] | 2[38] | 3[11] | 0.54–1.19 (150–330)[39] | 1.1–2.6 (300–710)[39] | 250–400[39] | 1 | 5-10[39] | |||
Литий-углеродный монофторид | Li- (CF) Икс BR | Монофторид углерода | Нет | 1976[37] | 2[40] | 3[40] | 0.94–2.81 (260–780)[39] | 1.58–5.32 (440–1,478)[39] | 50–80[39] | 0.2–0.3[41] | 15[39] | ||||
Литий-железо дисульфид | Li-FeS 2 FR | Дисульфид железа | Нет | 1989[42] | 0.9[42] | 1.5[42] | 1.8[42] | 1.07 (297)[42] | 2.1 (580)[43] | ||||||
Литий-титанатный | Ли 4Ti 5О 12 LTO | Оксид лития-марганца или оксид лития-никеля, кобальта марганца | да | 2008[44] | 1.6-1.8[45] | 2.3-2.4[45] | 2.8[45] | 0.22–0.40 (60–110) | 0.64 (177) | 3,000-5,100[46] | 0.47 (2131)[46] | 85[46] | 2-5[46] | 10–20[46] | |
Литий-кобальт оксид | LiCoO 2 ICR LCO Литий-кобальт[47] | Графитовый‡ | Литий-кобальт оксид | да | 1991[48] | 2.5[49] | 3.7[50] | 4.2[49] | 0.70 (195)[50] | 2.0 (560)[50] | 2.63 (380)[1] | ||||
Литий-фосфат железа | LiFePO 4 IFR LFP Литий-фосфат[47] | Литий-фосфат железа | да | 1996[51] | 2[49] | 3.2[50] | 3.65[49] | 0.32–0.58 (90–160)[50][52][53] | 1.20 (333)[50][52] | 200 [54]-1'200 [55] | 4.5 | ||||
Литий оксид марганца | LiMn 2О 4 IMR ЖИО Литий-марганец[47] | Литий оксид марганца | да | 1999[1] | 2.5[56] | 3.9[50] | 4.2[56] | 0.54 (150)[50] | 1.5 (420)[50] | 2.63 (380)[1] | |||||
Литий-никель-кобальт-оксиды алюминия | LiNiCoAlO 2 NCA NCR Li ‑ алюминий[47] | Литий-никель-кобальт-оксид алюминия | да | 1999 | 3.0[57] | 3.6[50] | 4.3[57] | 0.79 (220)[50] | 2.2 (600)[50] | ||||||
Литий, никель, марганец, кобальт, оксид | LiNi ИксMn уCo 1-х-уО 2 INR NMC[47] NCM[50] | Литий, никель, марганец, кобальт, оксид | да | 2008[58] | 2.5[49] | 3.6[50] | 4.2[49] | 0.74 (205)[50] | 2.1 (580)[50] |
^† Стоимость в долларах США с поправкой на инфляцию.
^‡ Типичный. Видеть Литий-ионный аккумулятор § Отрицательный электрод для альтернативных электродных материалов.
Аккумуляторные характеристики
Клеточная химия | Эффективность заряда | Долговечность цикла |
---|---|---|
% | # 100% циклов глубины разряда (DoD) | |
Свинцово-кислотные | 50–92[2] | 50 – 100[59] (500 @ 40% DoD[2][59]) |
Перезаряжаемый щелочной | 5–100[13] | |
Никель-цинк | От 100 до 50% емкости[13] | |
Никель-железо | 65–80 | 5000 |
Никель-кадмиевый | 500[25] | |
Никель-водородный | 20000[31] | |
Никель-металлогидрид | 66 | 300–800[13] |
Никель-металлогидридная батарея с низким саморазрядом | 500–1500[13] | |
Литий-кобальт оксид | 90 | 500–1000 |
Литий-титанатный | 85-90 | 6000–10000 до 90% емкости[46] |
Литий-фосфат железа | 90 | 2500[54]От –12000 до 80% емкости[60] |
Литий оксид марганца | 90 | 300–700 |
Тепловой разгон
При определенных условиях некоторые химические составы батарей подвержены риску тепловой разгон, что приводит к разрыву клеток или возгоранию. Так как тепловой разгон определяется не только химическим составом ячейки, но и размером ячейки, конструкцией ячейки и зарядом, здесь отражены только худшие значения.[61]
Клеточная химия | Перезарядка | Перегрев | ||
---|---|---|---|---|
Начало | Начало | Убегай | Вершина горы | |
SOC% | ° C | ° C | ° C / мин | |
Литий-кобальт оксид | 150[61] | 165[61] | 190[61] | 440[61] |
Литий-фосфат железа | 100[61] | 220[61] | 240[61] | 21[61] |
Литий оксид марганца | 110[61] | 210[61] | 240[61] | 100+[61] |
Литий-никель-кобальт-оксид алюминия | 125[61] | 140[61] | 195[61] | 260[61] |
Литий, никель, марганец, кобальт, оксид | 170[61] | 160[61] | 230[61] | 100+[61] |
NiCd против NiMH против литий-ионных против литий-полимерных против LTO
Типы | Напряжение ячейки | Саморазряд | объем памяти | Время цикла | Температура | Масса |
---|---|---|---|---|---|---|
NiCd | 1,2 В | 20% / мес. | да | До 800 | От -20 ℃ до 60 ℃ | Тяжелый |
NiMH | 1,2 В | 30% / мес. | Незначительный | До 500 | От -20 ℃ до 70 ℃ | Середина |
Низкий саморазряд NiMH | 1,2 В | 1% / мес - 3% / год [62] | Нет | 500 - 2000 | От -20 ℃ до 70 ℃ | Середина |
Литий-ионный (LCO) | 3,6 В | 5-10% / мес. | Нет | 500-1000 | От -40 ℃ до 70 ℃ | Свет |
Литий-ионный (LFP) | 3,2 В | 2-5% / мес. | Нет | 2500-12000[60] | От -40 ℃ до 80 ℃ | Свет |
LiPo (LCO) | 3,7 В | 5-10% / мес. | Нет | 500-1000 | От -40 ℃ до 80 ℃ | Самый легкий |
Li-Ti (LTO) | 2,4 В | 2-5% / мес.[46] | Нет | 6–20 тыс. | От -40 ℃ до 55 ℃ | Свет |
Смотрите также
- Номенклатура батарей
- Типы экспериментальных аккумуляторов
- Алюминиевый аккумулятор
- Список размеров батарей
- Список типов батарей
- Найдите супер аккумулятор (Фильм PBS 2017)
Рекомендации
- ^ а б c d е ж грамм "mpoweruk.com: Сравнение аккумуляторов и батарей (pdf)" (PDF). Получено 2016-02-28.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k «Все о батареях, часть 3: свинцово-кислотные батареи». Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d е ж грамм час я «Все о батареях. Часть 5: Угольно-цинковые батареи». Получено 2016-02-26.
- ^ а б «Неперезаряжаемые батареи Energizer: часто задаваемые вопросы» (PDF). Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d е ж грамм час я j "Все о батареях. Часть 6: Цинк-воздух". Получено 2016-03-01.
- ^ а б Narayan, R .; Вишванатан, Б. (1998). Химические и электрохимические энергетические системы. Университеты Press. п. 92. ISBN 9788173710698.
- ^ «Использование ртути в батареях». Получено 2016-03-01.
- ^ а б c d Кромптон, Томас Рой (2000). Справочник по аккумуляторам. Newnes. ISBN 9780750646253. Получено 2016-03-01.
- ^ Герберт, В. С. (1952). "Сухой элемент щелочного диоксида марганца". Журнал Электрохимического общества. 99 (Август 1952 г.): 190C. Дои:10.1149/1.2779731.
- ^ а б «Справочник по щелочному диоксиду марганца и руководство по применению» (PDF). Получено 2016-03-01.
- ^ а б c d «Химия первичных и аккумуляторных батарей с удельной энергией». Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d е ж «Все о батареях, часть 4: щелочные батареи». Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л «Аккумуляторы - сравнение и подробное объяснение». Получено 2016-02-28.
- ^ а б c "Технические данные аккумуляторных щелочных элементов Pure Energy XL" (PDF). Получено 2016-03-01.
- ^ «История батареи: 2) Первичные батареи». Получено 2016-03-01.
- ^ а б «Серебряные первичные элементы и батареи» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 15 декабря 2009 г.. Получено 2016-03-01.
- ^ а б c «Химия аккумуляторов ProCell Silver Oxide». Duracell. Архивировано из оригинал на 2009-12-20. Получено 2009-04-21.
- ^ «Нетоксичный железо-никелевый аккумулятор Эдисона возродился в сверхбыстрой форме». Получено 2016-02-28.
- ^ а б c «Никель-Железный Силовой 6-элементный» (PDF). Архивировано 07 марта 2012 года.. Получено 2017-03-19.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
- ^ «Плотность энергии по результатам испытаний NREL, проведенных Iron Edison» (PDF). Получено 2016-02-26.
- ^ Джа, А. (2012-06-05). Батареи и топливные элементы нового поколения для коммерческого, военного и космического применения. п. 28. ISBN 978-1439850664.
- ^ «Никель-железные батареи». www.mpoweruk.com.
- ^ "Описание китайской никель-железной батареи от BeUtilityFree" (PDF).[постоянная мертвая ссылка]
- ^ «FAQ по NiFe». www.beutilityfree.com.
- ^ а б «Никель-кадмиевые батареи». Электропедия. Woodbank Communications. Получено 2016-02-29.
- ^ а б c d е ж «Тестирование NiCd и NiMH аккумуляторов». Получено 2016-03-01.
- ^ а б c Артер, Миллер (26 февраля 2016 г.). "Онс верк". Diensten (на голландском). Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d «Оптимизация подсистем электроснабжения космических аппаратов» (PDF). Получено 2016-02-29.
- ^ «Технология никель-водородных аккумуляторов - разработка и состояние» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-03-18. Получено 2012-08-29.
- ^ Thaller, Lawrence H .; Циммерман, Альберт Х. (2003). Никель-водородные испытания жизненного цикла. AIAA. ISBN 9781884989131.
- ^ а б c Артер, Миллер (23 мая 2014 г.). "Онс верк". DoubleSmart (на голландском). Получено 12 января 2019.
- ^ "Ansmann AA - NiMH 2700mAh техническое описание" (PDF). Получено 2016-03-02.
- ^ а б «Рекомендации по использованию батарей AA». Получено 2016-03-01.
- ^ "Общее описание". Eneloop.info. Саньо. Архивировано из оригинал на 2012-09-02. Получено 2015-08-06.
- ^ "Metero Webinar 2". Архивировано из оригинал на 2016-03-11. Получено 2016-03-02.
- ^ «Новые аккумуляторы SANYO Eneloop дольше сохраняют энергию» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2016-03-02.
- ^ а б Дайер, Крис К.; Мозли, Патрик Т; Огуми, Дземпачи; Rand, Дэвид А. Дж .; Скросати, Бруно (2013). Энциклопедия электрохимических источников энергии. Newnes. п. 561. ISBN 978-0444527455. Получено 2016-03-03.
- ^ "Литий-марганцевые батареи диоксида CR2430" (PDF). Получено 2016-03-01.
- ^ а б c d е ж грамм час "Li / CFx батареи: Возрождение" (PDF). Получено 2019-02-24.
- ^ а б «Обзор главы 1 - Промышленные устройства и решения» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-06. Получено 2016-03-03.
- ^ «Литий-монофторид углерода (BR) монетные элементы и литиевые монетоприемники, инкапсулированные FB». Архивировано из оригинал на 2015-03-30. Получено 2016-03-03.
- ^ а б c d е «Справочник по дисульфиду лития-железа и руководство по применению» (PDF). Получено 2016-03-03.
- ^ «Дисульфид лития-железа от Energizer - лучшее из миров для самых требовательных приложений» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-06. Получено 2016-03-03.
- ^ «Материал анода LTO для производства литий-ионных батарей». Получено 2018-12-16.
- ^ а б c Готчер, Алан Дж. (29 ноября 2006 г.). «Презентация Альтаир ЭДТА» (PDF). Altairnano.com. Архивировано из оригинал (PDF) 16 июня 2007 г.
- ^ а б c d е ж грамм «Все о батареях, часть 12: титанат лития (LTO)». Получено 2018-12-16.
- ^ а б c d е "Химия батареи НАКОНЕЦ объяснила". Получено 2016-02-26.
- ^ "Завязал на литии". Получено 2016-02-26.
- ^ а б c d е ж «Сравнение распространенных литиевых технологий» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) в 2016-12-22. Получено 2016-12-21.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п «Литиевые аккумуляторные технологии». Получено 2016-02-26.
- ^ "LiFePO
4: Новый катодный материал для аккумуляторных батарей », А.К. Падхи, К.С. Нанджундасвами, Дж. Б. Гуденаф, Тезисы собраний электрохимического общества, 96-1, Май, 1996, стр 73 - ^ а б "Great Power Group, Квадратный литий-ионный аккумулятор". Получено 2019-12-31.
- ^ "Загадка литиевой батареи: плотность энергии 100 Ач LiFePO4 не известна". Получено 2019-12-31.
- ^ а б «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) в 2016-09-21. Получено 2016-04-20.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
- ^ "Даташит HeadWay LiFePO4 38120" (PDF). Получено 2020-04-08.
- ^ а б «Обзор литий-ионной батареи» (PDF). Освещение Global (Май 2012 г., выпуск 10). Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-06-17. Получено 2016-03-01.
- ^ а б «Литий-никель-кобальт-оксид алюминия». Получено 2016-03-01.
- ^ «Аккумуляторная технология». Получено 2016-02-26.
- ^ а б electricrider.com: Литиевые батареи Citat: Citat: «... Срок службы герметичного свинцово-кислотного герметика напрямую зависит от глубины разряда. Типичное количество циклов разряда / заряда при 25 ° C (77 ° F) по отношению к глубине разряда составляет : * 50-100 циклов с глубиной разряда 100% (полный разряд) * 150-250 циклов с глубиной разряда 70% (глубокий разряд) * 300-500 циклов с глубиной разряда 50% (частичный разряд) * 800 и более циклы с глубиной разряда 30% (неглубокий сброс) ... "
- ^ а б «CATL хочет поставить батареи LFP для ESS в масштабе« несколько гигаватт-часов »в Европу и США - CATL». catlbattery.com. Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL). Получено 3 октября 2020.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты Даути, Дэн; Рот, Э. Питер. «Общее обсуждение безопасности литий-ионных батарей» (PDF). Интерфейс электрохимического общества (Лето 2012 г.). Получено 2016-02-27.
- ^ «Лучшие аккумуляторные батареи (10+ таблиц, обзоры и сравнения)». eneloop101.com.
- ^ Ресенде, Кайо (3 ноября 2017 г.). "Лучшие типы аккумуляторных батарей для электроинструментов: NiCd VS NiMH VS литий-ионные VS литий-полимерные".