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Vergleichstabelle der Sekundärbatterien
Sep 27, 2018

Vergleichstabelle der Sekundärbatterien

 

Wählen Sie zwischen maximaler Laufzeit, langer Lebensdauer, geringer Größe und geringen Kosten.

 

Wiederaufladbare Batterien spielen eine wichtige Rolle in unserem Leben und viele tägliche Arbeiten wären ohne die Fähigkeit zum Aufladen undenkbar. Die am häufigsten verwendeten wiederaufladbaren Batterien sind Bleisäure, NiCd, NiMH und Li-Ion. Hier ist eine kurze Zusammenfassung ihrer Eigenschaften.

 

l Bleisäure - Dies ist das älteste wiederaufladbare Batteriesystem. Bleisäure ist robust, fehlerverzeihend, wenn sie missbraucht wird und preiswert ist, aber sie hat eine geringe spezifische Energie und eine begrenzte Anzahl von Zyklen. Bleisäure wird für Rollstühle, Golfwagen, Mannschaftswagen, Notbeleuchtung und unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verwendet. Blei ist giftig und kann nicht auf Deponien entsorgt werden.

 

l Nickel-Cadmium - Ausgereift und gut verständlich wird NiCd dort eingesetzt, wo eine lange Lebensdauer, ein hoher Entladestrom und extreme Temperaturen gefordert sind. NiCd ist eine der robustesten und langlebigsten Batterien; Es ist die einzige Chemie, die ein ultraschnelles Laden mit minimaler Belastung ermöglicht. Hauptanwendungen sind Elektrowerkzeuge, medizinische Geräte, Luftfahrt und UPS. Aufgrund von Umweltproblemen wird NiCd durch andere Chemikalien ersetzt, behält aber aufgrund seiner guten Sicherheitsbilanz seinen Status in Flugzeugen.

 

l Nickel-Metallhydrid - Dient als Ersatz für NiCd, da es nur milde toxische Metalle enthält und eine höhere spezifische Energie liefert. NiMH wird für medizinische Instrumente, Hybridautos und industrielle Anwendungen verwendet. NiMH ist auch in AA- und AAA-Zellen für Verbraucher verfügbar.

 

l Lithium-Ionen - Li-Ionen ersetzen viele Anwendungen, die bisher mit Blei- und Nickel-basierten Batterien möglich waren. Aus Sicherheitsgründen benötigt Li-Ion eine Schutzschaltung. Es ist teurer als die meisten anderen Batterien, aber hohe Zyklenzahl und geringer Wartungsaufwand reduzieren die Kosten pro Zyklus gegenüber vielen anderen Chemikalien.

 

Tabelle 1 vergleicht die Eigenschaften der vier häufig verwendeten wiederaufladbaren Batteriesysteme und zeigt durchschnittliche Leistungsbewertungen zum Zeitpunkt der Veröffentlichung. Li-Ionen werden in verschiedene Arten unterteilt, die nach ihren aktiven Materialien benannt sind, nämlich Kobalt, Mangan, Phosphat und Titanat. (Siehe BU-205: Arten von Lithium-Ionen.)

 

 

Aus der Liste fehlt das beliebte Lithium-Ionen-Polymer, das seinen Namen von dem einzigartigen Separator- und Elektrolytsystem hat. Die meisten sind eine Hybridversion, die die Leistung mit anderen Li-Ionen teilt. Es fehlt auch das wiederaufladbare Lithium-Metall, eine Batterie, die, sobald die Sicherheitsprobleme gelöst sind, das Potenzial hat, eine Batterie mit außergewöhnlich hoher spezifischer Energie und guter spezifischer Leistung zu werden. Die Tabelle befasst sich nur mit tragbaren Batterien und schließt große Systeme aus, die einer Raffinerie ähneln.

 

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Tabelle 1: Eigenschaften häufig verwendeter wiederaufladbarer Batterien. Die Zahlen basieren auf Durchschnittswerten von kommerziellen Batterien zum Zeitpunkt der Veröffentlichung. Spezialbatterien mit überdurchschnittlichen Bewertungen sind ausgeschlossen.

 

Die Kombination von Kobalt, Nickel, Mangan und Aluminium erhöht die Energiedichte auf bis zu 250 Wh / kg.

Die Zyklusdauer basiert auf der Tiefe der Entladung (DoD). Shallow DoD verlängert die Lebensdauer.

Die Lebensdauer des Akkus basiert darauf, dass der Akku regelmäßig gewartet wird, um Speicher zu sparen.

Ultraschnelle Ladebatterien sind für einen besonderen Zweck gemacht. (Siehe BU-401a: Schnelle und ultraschnelle Ladegeräte)

Die Selbstentladung ist unmittelbar nach dem Aufladen am höchsten. NiCd verliert in den ersten 24 Stunden 10% und sinkt dann alle 30 Tage auf 10% ab. Hohe Temperatur und Alter erhöhen die Selbstentladung.

1,25 V ist traditionell; 1.20V ist häufiger. (Siehe BU-303: Verwechslung mit Spannungen).

Hersteller können die Spannung aufgrund des niedrigen Innenwiderstandes höher bewerten (Marketing).

Fähig zu hohen Stromimpulsen; braucht Zeit, um sich zu erholen.

Laden Sie Li-Ionen nicht unter den Gefrierpunkt. (Siehe BU-410: Laden bei hohen und niedrigen Temperaturen.)

Die Wartung kann in Form von Ausgleichs- oder Topping-Ladung erfolgen, um Sulfatierung zu verhindern.

Schutzschaltung schneidet unter ungefähr 2,20 V und über 4,30 V bei den meisten Li-Ionen ab; Für Lithium-Eisen-Phosphat gelten unterschiedliche Spannungseinstellungen.

Coulombic ist effizienter mit schnellerer Ladung (teilweise aufgrund von Selbstentladungsfehler).

Li-Ionen können niedrigere Kosten pro Zyklus haben als Bleisäure.

* Bei einer Batterie, die in Betrieb oder in der Lagerung ist, wird eine Aufladungsladung angewendet, um die volle Ladung aufrechtzuerhalten und eine Sulfatierung bei Bleibatterien zu verhindern.

 


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