Por que o motor elétrico do barco é alimentado por baterias de chumbo-ácido?

Existem dois tipos de baterias para o motor de barco elétrico, que são bateria de chumbo-ácido e bateria de lítio. Eles têm características únicas das perspectivas de densidade de energia de peso, densidade de energia volumétrica, vida útil, preço, aplicabilidade, política nacional, etc.

A densidade de energia atual da bateria de lítio é geralmente 200-260 wh / g, o ácido de chumbo é geralmente 50-70 wh / g. A bateria de lítio de densidade de energia de peso é 3-5 vezes do que o ácido de chumbo. Isso significa que na mesma capacidade, o peso da bateria de ácido é 3-5 vezes maior que o da bateria de lítio. Portanto, a bateria de lítio tem uma vantagem absoluta na redução de peso do dispositivo de armazenamento de energia. A densidade de capacidade de volume de uma bateria de lítio é geralmente cerca de 1,5 vezes a de uma bateria de chumbo-ácido. Portanto, no caso da mesma capacidade, a bateria de lítio é cerca de 30% menor que a bateria de chumbo-ácido. Atualmente, os sistemas de materiais mais populares são o ternário e o ferro-lítio. O número de ciclos de baterias de lítio de potência ternária é geralmente superior a 500 vezes. O número de ciclos das baterias de fosfato de ferro e lítio é superior a 600 vezes. E o número de ciclos de baterias de chumbo-ácido geralmente é de apenas 300-350. Portanto, a vida útil de uma bateria de lítio é cerca de 1 a 2 vezes maior que a de uma bateria de chumbo-ácido.

Mas até agora, as baterias de chumbo-ácido ainda são usadas em algumas máquinas de grande porte, como carros e barcos de borracha para pesca. De acordo com a pesquisa, 86% dos clientes optam por usar baterias de chumbo-ácido. A bateria de lítio é leve, pequena e tem um longo ciclo de vida. Mas por que as pessoas ainda usam baterias de chumbo-ácido?

1. Boa aplicabilidade

A bateria de chumbo-ácido tem bom desempenho em baixa temperatura e alto desempenho atual. Ao descarregar a uma taxa de 10C a uma temperatura de -10 °C, a tensão acima de 10V pode ser mantida por mais de 90s. É o suficiente para lidar com o ambiente hostil na maioria das áreas. Embora o desempenho em baixa temperatura das baterias de íon-lítio seja muito pior. O desempenho de descarga em baixas temperaturas será drasticamente atenuado. E é difícil conseguir aplicações práticas em áreas de baixa temperatura. Em segundo lugar, as características de alta corrente, a corrente instantânea é relativamente grande quando o motor é iniciado. E o motor de alta potência pode ser maior. Quanto aos materiais positivos e negativos atuais da bateria de íon de lítio, grafite e óxido de cobalto de lítio, nenhum deles pertence ao material de ânodo de alta potência. O desempenho é drasticamente reduzido em alta potência. Portanto, as baterias de lítio não são adequadas para uso em ambientes de baixa temperatura. Embora as baterias de chumbo-ácido tenham um desempenho muito melhor nessas áreas.

2. Boa segurança

A segurança das baterias de chumbo-ácido é extremamente alta nos sistemas de bateria atuais.

1) O alto desempenho atual significa que a bateria não é propensa a acidentes.

2) Mesmo em caso de acidente, os materiais positivos e negativos são compostos de chumbo. O líquido de eletrólise também é uma solução de ácido sulfúrico. Eles não são inflamáveis e só podem causar queimaduras nas partes ao redor. O material do eletrodo negativo da bateria de íon de lítio é grafite, e um tipo de material de carbono é uma substância inflamável. O eletrólito é um solvente éster e um sal de lítio. O solvente éster não é apenas inflamável, mas também extremamente volátil. Uma vez que uma grande quantidade de calor é liberada ou é provável que seja queimada ou mesmo explodida durante uma colisão, as colisões são inevitáveis ao dirigir um navio. Uma vez que as consequências da explosão são inimagináveis.

3) As baterias de íons de lítio tendem a formar dendritos de lítio no eletrodo negativo durante a descarga de alta corrente. Causando curto-circuito interno e explosão da bateria. É um consenso na indústria de baterias de lítio. Na verdade, existem muitos outros problemas. Um grande problema é a estabilidade do material do eletrodo, causada pelo alto estado de carga (SOC) de longo prazo da bateria.

3. Baixo custo

O custo das baterias de chumbo-ácido é, sem dúvida, o mais baixo. Os requisitos para materiais de eletrodo, eletrólitos ou ambiente de montagem são muito menores do que as baterias de íon-lítio. No caso da mesma capacidade, os preços da bateria de lítio são cerca de 3 a 5 vezes maiores que os da bateria de chumbo-ácido. O dinheiro usado para comprar uma bateria de lítio pode comprar de 3 a 5 baterias de chumbo-ácido. Embora a bateria de lítio seja duradoura, ainda está longe de atender aos requisitos dos clientes.

4. Alta reciclagem

As pessoas diziam que as baterias de chumbo-ácido poluíam o meio ambiente, as baterias de íon-lítio eram amigas do meio ambiente. Na verdade, isso é um grande mal-entendido. Atualmente, a melhor parte das baterias de chumbo-ácido é o mecanismo de reciclagem. As baterias de chumbo-ácido são agora usadas no campo de motores e fontes de alimentação de partida. Essas duas áreas são altamente segmentadas, ou seja, os usuários voltam às lojas especializadas para trocar as baterias ao trocar as baterias. Por quê? Você pode trocar baterias velhas por dinheiro e comprar novas! A bateria de íons de lítio contém menos metais pesados. Somente o material do eletrodo positivo contém metal cobalto. Mas tem um grande volume de usuários no mundo. A longo prazo, isso ainda é um problema, mas não há nenhum mecanismo que preste atenção a esse problema, nenhum mecanismo de reciclagem de baterias de lítio.

Em resumo, embora a bateria de lítio seja pequena em tamanho, leve e de longa vida útil, ela ainda é usada em telefones celulares, tablets e baterias de computador. Para dispositivos grandes, eles atualmente no mercado usam baterias de chumbo-ácido. Em termos de aplicabilidade, segurança e custo, as baterias de chumbo-ácido ainda são superiores às baterias de lítio como fonte de energia para motor de barco elétrico.