Warum werden elektrische Bootsmotoren mit Blei-Säure-Batterien betrieben?

Es gibt zwei Arten von Batterien für die elektrischer Bootsmotor, die Blei-Säure-Batterie und Lithium-Batterie sind. Sie haben einzigartige Eigenschaften in Bezug auf Gewichtsenergiedichte, volumetrische Energiedichte, Lebensdauer, Preis, Anwendbarkeit, nationale Politik usw.

Die aktuelle Energiedichte von Lithiumbatterien beträgt im Allgemeinen 200–260 Wh / g, Bleisäure beträgt im Allgemeinen 50–70 Wh / g. Die Gewichtsenergiedichte der Lithiumbatterie beträgt das 3-5-fache der Blei-Säure-Batterie. Dies bedeutet, dass bei gleicher Kapazität das Gewicht der Säurebatterie das 3-5-fache der Lithiumbatterie beträgt. Die Lithium-Batterie hat also einen absoluten Vorteil bei der Gewichtsreduzierung des Energiespeichers. Die Volumenkapazitätsdichte einer Lithiumbatterie beträgt normalerweise etwa das 1,5-fache einer Blei-Säure-Batterie. Bei gleicher Kapazität ist die Lithium-Batterie also etwa 30% kleiner als die Blei-Säure-Batterie. Derzeit sind die populäreren Materialsysteme ternär und Eisen-Lithium. Die Anzahl der Zyklen von Lithiumbatterien mit ternärer Leistung beträgt normalerweise mehr als 500 Mal. Die Anzahl der Zyklen von Lithium-Eisenphosphat-Batterien beträgt mehr als 600-mal. Und die Zyklenzahl von Blei-Säure-Batterien beträgt in der Regel nur 300-350. Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie beträgt also etwa das 1-2-fache einer Blei-Säure-Batterie.

Aber bisher werden Blei-Säure-Batterien noch in einigen großen Maschinen wie Autos und Schlauchbooten zum Fischen verwendet. Laut der Umfrage entscheiden sich 86% der Kunden für die Verwendung von Blei-Säure-Batterien. Die Lithiumbatterie ist leicht, klein und hat eine lange Lebensdauer. Aber warum verwendet man immer noch Blei-Säure-Batterien?

1. Gute Anwendbarkeit

Die Blei-Säure-Batterie hat eine gute Leistung bei niedrigen Temperaturen und eine hohe Stromleistung. Beim Entladen mit einer Rate von 10 ° C bei einer Temperatur von -10 ° C kann die Spannung über 10 V länger als 90 Sekunden gehalten werden. Es reicht aus, um in den meisten Bereichen mit rauen Umgebungen fertig zu werden. Während die Niedertemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien viel schlechter ist. Die Entladungsleistung bei niedrigen Temperaturen wird drastisch gedämpft. Und es ist schwierig, praktische Anwendungen in Tieftemperaturbereichen zu erreichen. Zweitens, die Hochstromeigenschaften, der Momentanstrom ist relativ groß, wenn der Motor anläuft. Und der Hochleistungsmotor kann höher sein. Was die aktuellen positiven und negativen Materialien von Lithium-Ionen-Batterien, Graphit und Lithium-Kobaltoxid betrifft, gehört keines von ihnen zu den Hochleistungs-Anodenmaterialien. Bei hoher Leistung sinkt die Leistung drastisch. Daher sind Lithiumbatterien nicht für den Einsatz in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen geeignet. Während Blei-Säure-Batterien in diesen Bereichen viel besser abschneiden.

2. Gute Sicherheit

Die Sicherheit von Blei-Säure-Batterien ist bei aktuellen Batteriesystemen extrem hoch.

1) Durch die hohe Stromleistung ist die Batterie unfallsicher.

2) Auch im Falle eines Unfalls sind die positiven und negativen Materialien Bleiverbindungen. Die Elektrolyseflüssigkeit ist ebenfalls eine Schwefelsäurelösung. Sie sind nicht brennbar und können nur die umliegenden Teile zum Brennen bringen. Das Material der negativen Elektrode der Lithium-Ionen-Batterie ist Graphit, und eine Art von Kohlenstoffmaterial ist eine brennbare Substanz. Der Elektrolyt ist ein Esterlösungsmittel und ein Lithiumsalz. Das Esterlösungsmittel ist nicht nur brennbar, sondern auch extrem flüchtig. Sobald eine große Menge Wärme freigesetzt wird oder während einer Kollision wahrscheinlich verbrannt oder sogar explodiert, sind Kollisionen beim Fahren eines Schiffes unvermeidlich. Einmal sind die Folgen der Explosion unvorstellbar.

3) Lithium-Ionen-Batterien neigen dazu, während einer Hochstromentladung Lithiumdendriten in der negativen Elektrode zu bilden. Verursacht internen Kurzschluss und Explosion der Batterie. Es ist ein Konsens in der Lithiumbatterieindustrie. Tatsächlich gibt es viele andere Probleme. Ein großes Problem ist die Stabilität des Elektrodenmaterials, verursacht durch den dauerhaft hohen Ladezustand (SOC) der Batterie.

3. Niedrige Kosten

Die Kosten für Blei-Säure-Batterien sind zweifellos die niedrigsten. Die Anforderungen an Elektrodenmaterialien, Elektrolyte oder Montageumgebung sind deutlich geringer als bei Lithium-Ionen-Batterien. Bei gleicher Kapazität sind die Preise der Lithium-Batterie etwa 3-5 mal so hoch wie die der Blei-Säure-Batterie. Mit dem Geld, das für den Kauf einer Lithium-Batterie verwendet wird, können 3-5 Blei-Säure-Batterien gekauft werden. Der Lithium-Akku ist zwar langlebig, aber noch lange nicht den Anforderungen der Kunden gewachsen.

4. Hohe Wiederverwertung

Die Leute sagten, dass Blei-Säure-Batterien die Umwelt verschmutzen, Lithium-Ionen-Batterien seien umweltfreundlich. Tatsächlich ist dies ein großes Missverständnis. Das Beste an Blei-Säure-Batterien ist derzeit der Recycling-Mechanismus. Blei-Säure-Batterien werden heute im Bereich von Motoren und Startstromversorgungen verwendet. Diese beiden Bereiche sind sehr zielgerichtet, das heißt, Benutzer kehren zum Batteriewechsel in Fachgeschäfte zurück, wenn sie Batterien wechseln. Wieso den? Sie können alte Batterien in Geld umtauschen und neue kaufen! Der Lithium-Ionen-Akku enthält weniger Schwermetalle. Nur das Material der positiven Elektrode enthält Kobaltmetall. Aber es hat ein großes Benutzervolumen in der Welt. Langfristig ist dies immer noch ein Problem, aber es gibt keinen Mechanismus, der sich um dieses Problem kümmert, keinen Mechanismus, der Lithiumbatterien recycelt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Lithiumbatterie, obwohl sie klein, leicht und langlebig ist, immer noch in Mobiltelefonen, Tablets und Computerbatterien verwendet wird. Für große Geräte verwenden sie derzeit auf dem Markt Blei-Säure-Batterien. Hinsichtlich Anwendbarkeit, Sicherheit und Kosten sind Blei-Säure-Batterien als Energiequelle den Lithium-Batterien immer noch überlegen elektrischer Bootsmotor.