什么是铅酸电池、锂电池?两者在应用性能上的不同之处
来源:宝鄂实业
2019-12-09 12:14
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什么是铅酸电池?
铅酸电池是一种主要由铅及其氧化物制作而成的,电解液是硫酸溶液的蓄电池。
铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅。在充电的状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
什么是锂电池?
UPS电源所配置的锂电池是锂离子电池的简称,是一种二次充电电池。其主要依靠锂离子在正极和负极间的移动来进行工作。
在充放电的过程中,Li+在两个电极间往返嵌入和脱嵌。充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态,而放电的时候则是完全相反的。
两者在应用性能上的不同之处
标称电压
单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在UPS的应用中,经常用六个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。
LiFePO4电池的标称电压是3.2V,终止充电电压是3.6V,终止放电电压是2.0V。一般情况下在UPS上应用的锂电池组的标称电压是48V。
电化学反应
铅酸电池充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电,使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。
铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ,PbO2中Pb的化合价降低,被还原,负电荷流动;海绵状铅中Pb的化合价升高,正电荷流动。PbSO4 + 2H2O + PbSO4=PbO2 + 2H2SO4 + Pb。第一个硫酸铅中铅的化合价升高,被氧化,正电荷流入正极;第二个硫酸铅中铅的化合价降低,被还原,负电荷流入负极。
LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过。由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。