Porovnání komerčních typů baterií - Comparison of commercial battery types

Společné vlastnosti

Chemie buněkTaké známý jakoElektrodaDobíjecíKomercializovánoNapětíHustota energieMěrný výkonNáklady†Účinnost vybíjeníRychlost samovybíjeníSkladovatelnost
AnodaKatodaOdříznoutNominální100% SOChmotnostípodle objemu
rokPROTIPROTIPROTIMJ / kg
(Wh / kg)		MJ / L
(Wh / L)		W / kgWh / $
($ / kWh)		%%/Měsíclet
Kyselina olovnatáSLA
VRLA		VéstOxid olovnatýAno1881[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]
Zinek-uhlíkUhlík-zinekZinekOxid manganičitýNe1898[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]
Zinek-vzduchPRKyslíkNe1932[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]
Oxid rtuťnatý - zinekOxid rtuťnatý
Rtuťový článek		Oxid rtuťnatýNe1942–[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]
AlkalickéZn /MnO
2
LR		Oxid manganičitýNe1949[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]
Dobíjecí alkalickéRAMAno1992[13]0.9[14]1.57[14]1.6[14] <1[13]
Oxid stříbrnýSROxid stříbrnýNe1960[15]1.2[16]1.55[16]1.6[17]0.47
(130)[17]		1.8
(500)[17]
Nikl-zinekNiZnHydroxid nikelnatýAno2009[13]0.9[13]1.65[13]1.85[13]13[13]
Nikl-železoNiFeŽehličkaAno1901[18]0.75[19]1.2[19]1.65[19]0.07–0.09
(19–25)[20]		0.45
(125)[21]		1003.94–5.26
(190–254)[1]		20–3030–[22] 50[23][24]
Nikl-kadmiumNiCd
NiCad		KadmiumAnoC. 1960[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]
Nikl-vodíkNIH
2
NIH
2		VodíkAno1975[29]1.0[30]1.55[28]0.16–0.23
(45–65)[28]		0.22
(60)[31]		150–200[28]5[31]
Hydrid nikl-kovNiMH
Ni-MH		Hydrid kovuAno1990[1]0.9–1.05[26]1.2[11]1.3[26]0.36
(100)[11]		1.44
(401)[32]		250–10003.15
(317)[1]		30[33]
Hydrid nikl-kov s nízkým samovybíjenímLSD NiMHAno2005[34]0.9–1.05[26]1.21.3[26]0.34
(95)[35]		1.27
(353)[36]		250–10000.42[33]
Oxid lithný a manganičitýLithium
Li-MnO
2
ČR
Li-Mn		LithiumOxid manganičitýNe1976[37]2[38]3[11]0.54–1.19
(150–330)[39]		1.1–2.6
(300–710)[39]		250–400[39]15-10[39]
Lithium-uhlík monofluoridLi- (CF)
X
BR		Uhlík monofluoridNe1976[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]
Lithium-železo disulfidLi-FeS
2
FR		Disulfid železaNe1989[42]0.9[42]1.5[42]1.8[42]1.07
(297)[42]		2.1
(580)[43]
Lithium-titaničitanLi
4Ti
5Ó
12
LTO
Oxid manganičitý lithný nebo oxid kobaltnatý manganičitý lithnýAno2008[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]
Oxid kobaltnatý lithnýLiCoO
2
ICR
LCO
Li-kobalt[47]		Grafit‡Oxid kobaltnatý lithnýAno1991[48]2.5[49]3.7[50]4.2[49]0.70
(195)[50]		2.0
(560)[50]		2.63
(380)[1]
Fosforečnan lithnýLiFePO
4
IFR
LFP
Li-fosfát[47]		Fosforečnan lithnýAno1996[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
Oxid manganičitý lithnýLiMn
2Ó
4
IMR
LMO
Li-mangan[47]		Oxid manganičitý lithnýAno1999[1]2.5[56]3.9[50]4.2[56]0.54
(150)[50]		1.5
(420)[50]		2.63
(380)[1]
Oxidy lithia, niklu a kobaltu hliníkuLiNiCoAlO
2
NCA
NCR
Li-hliník[47]		Lithium-nikl-kobalt-oxid hlinitýAno19993.0[57]3.6[50]4.3[57]0.79
(220)[50]		2.2
(600)[50]
Lithium-nikl-mangan-oxid kobaltnatýLiNi
XMn
ySpol
1-x-yÓ
2
INR
NMC[47]
NCM[50]		Lithium-nikl-mangan-oxid kobaltnatýAno2008[58]2.5[49]3.6[50]4.2[49]0.74
(205)[50]		2.1
(580)[50]

^† Náklady v USD očištěné o inflaci.

^‡ Typický. Vidět Lithium-iontová baterie § Záporná elektroda pro alternativní materiály elektrod.

Dobíjecí vlastnosti

Chemie buněkÚčinnost nabíjeníŽivotnost cyklu
%# 100% cyklů hloubky vybíjení (DoD)
Kyselina olovnatá50–92[2]50 – 100[59] (500 @ 40% DoD[2][59])
Dobíjecí alkalické5–100[13]
Nikl-zinek100 až 50% kapacity[13]
Nikl-železo65–805000
Nikl-kadmium500[25]
Nikl-vodík20000[31]
Hydrid nikl-kov66300–800[13]
Ni-MH baterie s nízkým samovybíjením500–1500[13]
Oxid kobaltnatý lithný90500–1000
Lithium-titaničitan85-906 000–10 000 až 90% kapacity[46]
Fosforečnan lithný902500[54]–12 000 až 80% kapacity[60]
Oxid manganičitý lithný90300–700

Tepelný útěk

Za určitých podmínek existuje riziko, že některé chemikálie z baterií budou vystaveny riziku tepelný útěk, což vede k prasknutí nebo spalování buněk. Protože tepelný únik je určen nejen chemií buněk, ale také velikostí buněk, designem buněk a nábojem, odrážejí se zde pouze nejhorší hodnoty.[61]

Chemie buněkPředraženíPřehřát
PočátekPočátekUtéctVrchol
SOC%° C° C° C / min
Oxid kobaltnatý lithný150[61]165[61]190[61]440[61]
Fosforečnan lithný100[61]220[61]240[61]21[61]
Oxid manganičitý lithný110[61]210[61]240[61]100+[61]
Lithium-nikl-kobalt-oxid hlinitý125[61]140[61]195[61]260[61]
Lithium-nikl-mangan-oxid kobaltnatý170[61]160[61]230[61]100+[61]

NiCd vs. NiMH vs. Li-ion vs. Li-polymer vs. LTO

TypyNapětí článkuSamovybíjeníPaměťCykly TimesTeplotaHmotnost
NiCd1,2 V20% / měsícAnoAž 800-20 ℃ až 60 ℃Těžký
NiMH1,2 V30% / měsícMírnýAž 500-20 ℃ až 70 ℃Střední
Nízké samovybíjení NiMH1,2 V1% / měsíc - 3% / rok [62]Ne500 - 2000-20 ℃ až 70 ℃Střední
Li-ion (LCO)3,6 V5-10% / měsícNe500-1000-40 ℃ až 70 ℃Světlo
Li-ion (LFP)3,2 V2-5% / měsícNe2500-12000[60]-40 ℃ až 80 ℃Světlo
LiPo (LCO)3,7 V5-10% / měsícNe500-1000-40 ℃ až 80 ℃Nejlehčí
Li-Ti (LTO)2,4 V2-5% / měsíc[46]Ne6k-20k-40 ℃ až 55 ℃Světlo

[63]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G „mpoweruk.com: Porovnání akumulátorů a baterií (pdf)“ (PDF). Citováno 2016-02-28.
  2. ^ A b C d E F G h i j k „Vše o bateriích, část 3: Olověné baterie“. Citováno 2016-02-26.
  3. ^ A b C d E F G h i „Vše o bateriích, část 5: Uhlíkové zinkové baterie“. Citováno 2016-02-26.
  4. ^ A b „Nenabíjecí baterie Energizer: Často kladené otázky“ (PDF). Citováno 2016-02-26.
  5. ^ A b C d E F G h i j „Vše o bateriích, část 6: Zinek-vzduch“. Citováno 2016-03-01.
  6. ^ A b Narayan, R .; Viswanathan, B. (1998). Chemické a elektrochemické energetické systémy. Univerzity Press. str. 92. ISBN  9788173710698.
  7. ^ „Použití rtuti v bateriích“. Citováno 2016-03-01.
  8. ^ A b C d Crompton, Thomas Roy (2000). Referenční kniha baterií. Noví. ISBN  9780750646253. Citováno 2016-03-01.
  9. ^ Herbert, W. S. (1952). "Alkalický oxid manganičitý suchý článek". Journal of the Electrochemical Society. 99 (Srpen 1952): 190C. doi:10.1149/1.2779731.
  10. ^ A b „Příručka a aplikační příručka alkalického oxidu manganičitého“ (PDF). Citováno 2016-03-01.
  11. ^ A b C d „Chemie primárních a dobíjecích baterií s hustotou energie“. Citováno 2016-02-26.
  12. ^ A b C d E F „Vše o bateriích, část 4: Alkalické baterie“. Citováno 2016-02-26.
  13. ^ A b C d E F G h i j k l „Dobíjecí baterie - podrobně porovnáno a vysvětleno“. Citováno 2016-02-28.
  14. ^ A b C „Datový list dobíjecích alkalických článků XL s čistou energií“ (PDF). Citováno 2016-03-01.
  15. ^ „Historie baterie: 2) Primární baterie“. Citováno 2016-03-01.
  16. ^ A b „Stříbrné primární články a baterie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 15. prosince 2009. Citováno 2016-03-01.
  17. ^ A b C "Chemie baterií ProCell Silver Oxide". Duracell. Archivovány od originál dne 2009-12-20. Citováno 2009-04-21.
  18. ^ „Edisonova netoxická nikl-železná baterie oživena ve velmi rychlé formě“. Citováno 2016-02-28.
  19. ^ A b C "Nikl-železná síla 6 článků" (PDF). Archivovány od originálu dne 2012-03-07. Citováno 2017-03-19.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  20. ^ „Hustota energie z testování NREL od Iron Edisona“ (PDF). Citováno 2016-02-26.
  21. ^ Jha, A.R. (06.06.2012). Baterie a palivové články nové generace pro komerční, vojenské a vesmírné aplikace. str. 28. ISBN  978-1439850664.
  22. ^ „Nikl železné baterie“. www.mpoweruk.com.
  23. ^ „Popis čínské nikl-železné baterie od BeUtilityFree“ (PDF).[trvalý mrtvý odkaz ]
  24. ^ „Časté dotazy k NiFe“. www.beutilityfree.com.
  25. ^ A b „Nikl-kadmiové baterie“. Electropaedia. Komunikace Woodbank. Citováno 2016-02-29.
  26. ^ A b C d E F „Testování NiCd a NiMH baterií“. Citováno 2016-03-01.
  27. ^ A b C Arther, Miller (26. února 2016). "On Werk". Diensten (v holandštině). Citováno 2016-02-26.
  28. ^ A b C d „Optimalizace subsystémů elektrické energie kosmické lodi“ (PDF). Citováno 2016-02-29.
  29. ^ „Technologie nikl-vodíkových baterií - vývoj a stav“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 18. 3. 2009. Citováno 2012-08-29.
  30. ^ Thaller, Lawrence H .; Zimmerman, Albert H. (2003). Testování životního cyklu nikl-vodík. AIAA. ISBN  9781884989131.
  31. ^ A b C Arther, Miller (23. května 2014). "On Werk". DoubleSmart (v holandštině). Citováno 12. ledna 2019.
  32. ^ „Datový list Ansmann AA - NiMH 2700mAh“ (PDF). Citováno 2016-03-02.
  33. ^ A b „Úvahy o AA baterii“. Citováno 2016-03-01.
  34. ^ "Obecný popis". Eneloop.info. Sanyo. Archivovány od originál dne 02.09.2012. Citováno 2015-08-06.
  35. ^ „Metero Webinar 2“. Archivovány od originál dne 11.03.2016. Citováno 2016-03-02.
  36. ^ „Nové baterie Eneloop SANYO zůstávají déle energii“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 04.03.2016. Citováno 2016-03-02.
  37. ^ A b Dyer, Chris K; Moseley, Patrick T; Ogumi, Zempachi; Rand, David A. J .; Scrosati, Bruno (2013). Encyklopedie elektrochemických zdrojů energie. Noví. str. 561. ISBN  978-0444527455. Citováno 2016-03-03.
  38. ^ „Lithium-mangan-dioxidové baterie CR2430“ (PDF). Citováno 2016-03-01.
  39. ^ A b C d E F G h „Li / CFx baterie: renesance“ (PDF). Citováno 2019-02-24.
  40. ^ A b „Kapitola 1 - Přehled - Průmyslová zařízení a řešení“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 06.03.2016. Citováno 2016-03-03.
  41. ^ „Lithiové uhlík-monofluoridové (BR) knoflíkové články a FB zapouzdřené lithiové knoflíkové články“. Archivovány od originál dne 2015-03-30. Citováno 2016-03-03.
  42. ^ A b C d E „Příručka a návod k použití lithiumdisulfidu železnatého“ (PDF). Citováno 2016-03-03.
  43. ^ „Lithizer Iron Disulfide společnosti Energizer - to nejlepší ze všech světů pro nejnáročnější aplikace“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 06.03.2016. Citováno 2016-03-03.
  44. ^ "LTO anodový materiál pro výrobu lithium-iontových baterií". Citováno 2018-12-16.
  45. ^ A b C Gotcher, Alan J. (29. listopadu 2006). „Prezentace Altair EDTA“ (PDF). Altairnano.com. Archivovány od originál (PDF) dne 16. června 2007.
  46. ^ A b C d E F G „All About Batteries, Part 12: Lithium Titanate (LTO)“. Citováno 2018-12-16.
  47. ^ A b C d E „Chemie baterií KONEČNĚ vysvětlena“. Citováno 2016-02-26.
  48. ^ „Závislý na lithiu“. Citováno 2016-02-26.
  49. ^ A b C d E F „Srovnání běžných lithiových technologií“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2016-12-22. Citováno 2016-12-21.
  50. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str „Technologie lithiových baterií“. Citováno 2016-02-26.
  51. ^ "LiFePO
    4    : A Novel Cathode Material for Rechargeable Batteries “, A. K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy, J. B. Goodenough, Electrochemical Society Meeting Abstracts, 96-1, Květen 1996, s. 73
  52. ^ A b „Great Power Group, Square lithium-ion battery“. Citováno 2019-12-31.
  53. ^ „Záhada lithiové baterie: Tato hustota energie 100 Ah LiFePO4 je mimo grafy“. Citováno 2019-12-31.
  54. ^ A b „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2016-09-21. Citováno 2016-04-20.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  55. ^ „Datasheet HeadWay LiFePO4 38120“ (PDF). Citováno 2020-04-08.
  56. ^ A b „Přehled lithium-iontových baterií“ (PDF). Globální osvětlení (Květen 2012, vydání 10). Archivovány od originál (PDF) dne 2014-06-17. Citováno 2016-03-01.
  57. ^ A b "Lithium-nikl-kobalt-oxid hlinitý". Citováno 2016-03-01.
  58. ^ „Technologie baterií“. Citováno 2016-02-26.
  59. ^ A b electricrider.com: lithiové baterie Citat: Citat: "... Životnost uzavřené olověné kyseliny přímo souvisí s hloubkou vybití. Typický počet cyklů vybití / nabití při 25 ° C (77 ° F) vzhledem k hloubce vybití je : * 50 - 100 cyklů se 100% hloubkou vybití (úplné vybití) * 150 - 250 cyklů se 70% hloubkou vybití (hluboké vybití) * 300 - 500 cyklů s 50% hloubkou vybití (částečné vybití) * 800 a více cykly s 30% hloubkou vybíjení (mělký výboj) ... "
  60. ^ A b „CATL chce dodávat LFP baterie pro ESS v„ multi-gigawatthodinovém měřítku “do Evropy a USA-CATL“. catlbattery.com. Současná společnost Amperex Technology Co. Limited (CATL). Citováno 3. října 2020.
  61. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u Doughty, Dan; Roth, E. Peter. „Obecná diskuse o bezpečnosti lithium-iontových baterií“ (PDF). Rozhraní elektrochemické společnosti (Léto 2012). Citováno 2016-02-27.
  62. ^ „Nejlepší dobíjecí baterie (10+ grafů, přehledy a srovnání)“. eneloop101.com.
  63. ^ Resende, Caio (3. listopadu 2017). „Nejlepší typy baterií pro elektrické nářadí: NiCd VS NiMH VS li-ion VS li-polymer“.