Почему электрические лодочные двигатели питаются от свинцово-кислотных аккумуляторов?

Есть два типа батарей для электрический лодочный двигатель, которые представляют собой свинцово-кислотную батарею и литиевую батарею. Они обладают уникальными характеристиками с точки зрения весовой плотности энергии, объемной плотности энергии, срока службы, цены, применимости, национальной политики и т. д.

Текущая плотность энергии литиевых батарей обычно составляет 200-260 втч/г, свинцово-кислотных обычно 50-70 втч/г. Весовая плотность энергии литиевой батареи в 3-5 раз больше, чем у свинцово-кислотной. Это означает, что при одинаковой емкости вес кислотного аккумулятора в 3-5 раз больше веса литиевого аккумулятора. Таким образом, литиевая батарея имеет абсолютное преимущество в снижении веса накопителя энергии. Объемная плотность емкости литиевой батареи обычно примерно в 1,5 раза выше, чем у свинцово-кислотной батареи. Таким образом, в случае той же емкости литиевая батарея примерно на 30% меньше, чем свинцово-кислотная батарея. В настоящее время более популярными системами материалов являются тройные и железо-литиевые. Количество циклов тройной мощности литиевых батарей обычно превышает 500 раз. Количество циклов литий-железо-фосфатных аккумуляторов составляет более 600 раз. А количество циклов свинцово-кислотных аккумуляторов обычно всего 300-350. Таким образом, срок службы литиевой батареи примерно в 1-2 раза больше, чем у свинцово-кислотной батареи.

Но до сих пор свинцово-кислотные аккумуляторы все еще используются в некоторых крупногабаритных машинах, таких как автомобили и резиновые лодки для рыбалки. Согласно опросу, 86% клиентов предпочитают использовать свинцово-кислотные аккумуляторы. Литиевая батарея имеет малый вес, небольшой размер и длительный срок службы. Но почему люди до сих пор используют свинцово-кислотные аккумуляторы?

1. Хорошая применимость

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет хорошие характеристики при низких температурах и большой ток. При разряде со скоростью 10С при температуре -10°С напряжение выше 10В может удерживаться дольше 90с. Этого достаточно, чтобы справиться с суровыми условиями в большинстве районов. В то время как низкотемпературные характеристики литий-ионных аккумуляторов намного хуже. Производительность разряда при низких температурах резко снижается. И трудно добиться практического применения в низкотемпературных областях. Во-вторых, высокие токовые характеристики, мгновенный ток относительно велик при запуске двигателя. И двигатель большой мощности может быть выше. Что касается текущих положительных и отрицательных материалов литий-ионного аккумулятора, графита и оксида лития-кобальта, ни один из них не относится к высокомощному анодному материалу. Производительность резко снижается при высокой мощности. Таким образом, литиевые батареи не подходят для использования в условиях низких температур. В то время как свинцово-кислотные батареи будут работать намного лучше в этих областях.

2. Хорошая безопасность

Безопасность свинцово-кислотных аккумуляторов чрезвычайно высока в современных аккумуляторных системах.

1) Высокая производительность по току означает, что батарея не подвержена авариям.

2) Даже в случае аварии положительные и отрицательные материалы представляют собой соединения свинца. Электролизная жидкость также представляет собой раствор серной кислоты. Они не воспламеняются и могут вызвать возгорание только окружающих частей. Материалом отрицательного электрода литий-ионного аккумулятора является графит, а одним из видов углеродного материала является легковоспламеняющееся вещество. Электролит представляет собой сложноэфирный растворитель и литиевую соль. Эфирный растворитель не только горюч, но и чрезвычайно летуч. Если при столкновении высвобождается большое количество тепла или оно может сгореть или даже взорваться, при управлении кораблем столкновения неизбежны. Сразу последствия взрыва невообразимы.

3) Литий-ионные аккумуляторы склонны к образованию литиевых дендритов в отрицательном электроде во время сильноточной разрядки. Вызывает внутреннее короткое замыкание и взрыв батареи. Это консенсус в индустрии литиевых аккумуляторов. На самом деле существует множество других проблем. Одной большой проблемой является стабильность материала электрода, вызванная длительным высоким уровнем заряда (SOC) батареи.

3. Низкая стоимость

Стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов, несомненно, самая низкая. Требования к электродным материалам, электролитам или среде сборки намного ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов. При одинаковой емкости цена литиевой батареи примерно в 3-5 раз выше, чем у свинцово-кислотной батареи. На деньги, потраченные на покупку литиевой батареи, можно купить 3-5 свинцово-кислотных батарей. Хотя литиевая батарея долговечна, она все еще далека от удовлетворения требований клиентов.

4. Высокая степень переработки

Люди говорили, что свинцово-кислотные аккумуляторы загрязняют окружающую среду, а литий-ионные аккумуляторы безопасны для окружающей среды. На самом деле это большое недоразумение. В настоящее время лучшей частью свинцово-кислотных аккумуляторов является механизм рециркуляции. Свинцово-кислотные аккумуляторы в настоящее время используются в двигателях и пусковых источниках питания. Эти две области являются высокоцелевыми, то есть пользователи возвращаются в специальные магазины, чтобы заменить батарейки при смене батареек. Почему? Вы можете обменять старые батарейки на деньги и купить новые! Литий-ионный аккумулятор содержит меньше тяжелых металлов. Только материал положительного электрода содержит металлический кобальт. Но у него большой объем пользователей в мире. В долгосрочной перспективе это все еще проблема, но нет механизма, который занимался бы этим вопросом, нет механизма утилизации литиевых батарей.

Таким образом, хотя литиевая батарея имеет небольшой размер, легкий вес и длительный срок службы, она по-прежнему используется в мобильных телефонах, планшетах и компьютерных батареях. Для больших устройств в настоящее время на рынке используются свинцово-кислотные аккумуляторы. С точки зрения применимости, безопасности и стоимости свинцово-кислотные аккумуляторы по-прежнему превосходят литиевые аккумуляторы в качестве источника энергии для электрический лодочный двигатель.