Die sleutelverskil tussen loodsuur- en litiumioonbatterye is dat loodsuurbatterye gereelde onderhoud vereis, 'n korter lewensduur het en goedkoop is, terwyl litiumioonbatterye 'n langer lewensduur, hoër doeltreffendheid en duur is.
Loodsuurbattery en litiumioonbattery is belangrike tegnologieë in die herlaaibare batterybedryf. Hierdie twee tipes het verskillende chemiese en fisiese kenmerke.
Wat is 'n loodsuurbattery?
Loodsuurbattery is 'n herlaaibare battery wat in 1859 deur die Franse fisikus Gaston Plante uitgevind is. Dit was die eerste tipe herlaaibare battery wat ooit gemaak is. Hierdie battery is anders as moderne batterye, en hierdie batterye het relatief lae energiedigtheid. Boonop is hierdie batterye in staat om hoë oplewingstrome te lewer, wat beteken dat die selle 'n groot krag-tot-gewig-verhouding het. Boonop is loodsuurbatterye goedkoper, wat dit aantreklik maak in die motorbedryf. Dit is omdat dit 'n hoë hoeveelheid stroom kan verskaf soos vereis deur aansittermotors.
Figuur 01: 'n Loodsuurmotorbattery
Aangesien hierdie tipe battery goedkoop is in vergelyking met moderne batterye, is dit nuttig selfs wanneer die stroomtoevoer onbeduidend is, en ander ontwerpe 'n hoë energiedigtheid kan verskaf. Die verkoop van loodsuurbatterye in 1999 was ongeveer 40-50% van die totale waarde van verkoopte batterye regoor die wêreld.
'n Tipiese loodsuurbattery bevat loodsulfaat (PbSO4) en verdunde swaelsuur (H2SO) 4). In die toestand van ontlading word beide positiewe en negatiewe plate PbSO4,en die elektroliet is geneig om die meeste van die opgeloste swaelsuur te verloor om hoofsaaklik water te vorm. Die negatiewe plaatreaksie is soos volg:
Pb(s) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
Twee geleidende elektrone word by hierdie stap vrygestel wat hierdie elektrode 'n negatiewe lading gee. Die ophoping van hierdie elektrone skep 'n elektriese veld wat waterstofione kan aantrek en sulfaatione kan afstoot. Dit veroorsaak op sy beurt die vorming van 'n dubbellaag naby die oppervlak.
Wat die positiewe plaatreaksie betref, kan dit soos volg uitgedruk word;
PbO2(s) + HSO4–(aq) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Daarom is die algehele reaksie wat binne die loodsuurbattery plaasvind;
Pb(s) +HSO4–(aq) + 3H+(aq) → 2PbSO4(s) +2H2O(l))
In 'n volledig gelaaide toestand bevat die negatiewe plaat egter lood en die positiewe plaat bevat looddioksied. Daar is 'n elektrolitiese oplossing met 'n hoër konsentrasie waterige swaelsuur. Hierdie elektroliet berg die meeste van die chemiese energie.
Wat is 'n litiumioonbattery?
Litiumioonbattery is 'n herlaaibare battery met selle waarin litiumioon van die negatiewe elektrode na die positiewe elektrode deur 'n elektroliet beweeg tydens ontlading. Die omgekeerde proses vind plaas wanneer laai. Tipies is litiumioonselle geneig om 'n geïnterkaleerde litiumverbinding te gebruik wat as die materiaal by die positiewe elektrode dien. Oor die algemeen word grafiet by die negatiewe elektrode gebruik.
Figuur 02: Litium-ioonbattery
Boonop het litiumioonbattery 'n hoë energiedigtheid. Maar dit het geen geheue-effek nie en 'n lae selfontlading. Die selle van die battery word vervaardig, óf energie óf kragdigtheid prioritiseer. Litiumioonbatterye kan egter 'n veiligheidsgevaar wees omdat dit vlambare elektroliete bevat, wat kan lei tot ontploffings en brande by skade of verkeerde laai.
Tipies is die negatiewe elektrode van 'n konvensionele litium-ioonsel van koolstof gemaak. Die positiewe elektrode is 'n metaaloksied. Boonop is die elektroliet 'n litiumsout in 'n organiese oplosmiddel. Afhangende van die rigting van stroomvloei deur die sel, draai die elektrochemiese rolle van die elektrodes om tussen anode en katode. In 'n kommersiële skaal is die mees algemene anode grafiet, terwyl die positiewe elektrode een van drie materiale is: 'n gelaagde oksied, 'n polianion of 'n spinel.
Wat is die verskil tussen loodsuur- en litiumioonbattery?
Loodsuurbattery was die heel eerste herlaaibare battery wat ooit gemaak is. Litiumioonbattery is 'n ander tipe herlaaibare battery. Die sleutelverskil tussen loodsuur- en litiumioonbatterye is dat loodsuurbatterye gereelde instandhouding vereis, nie lank hou nie en goedkoop is, terwyl litiumioonbattery 'n hoë doeltreffendheid het, 'n langer lewensduur en duur is.
Opsomming – Loodsuur vs litiumioonbattery
Oor die algemeen is litiumioonbatterye dikwels beter as loodsuurbatterye vanweë hul herkenbaarheid en doeltreffendheid. Die sleutelverskil tussen loodsuur- en litiumioonbatterye is dat loodsuurbatterye gereelde instandhouding vereis en nie lank hou nie, en goedkoop is, terwyl litiumioonbatterye 'n hoër doeltreffendheid, 'n langer lewensduur en duur is.
