İçeriğe atla

Ticari pil türlerinin karşılaştırılması

Bu piyasada bulunan pil türleri için, onların bazı özelliklerini özetleyen bir karşılaştırma listesidir.

Şarj edilebilirlik özellikleri

hücre kimyası Şarj verimliliği Döngü dayanıklılığı
% # %100 boşaltma derinliği (DoD) döngüleri
kurşun-asit 50–92 [1]50–100 [2] (500@40%DoD [1][2] )
şarj edilebilir alkalin5–100 [3]
nikel-çinko%100 - 50 kapasite [3]
nikel-demir 65–80 5000
Nikel kadmiyum70–90 500 [4]
nikel-hidrojen85 20000 [5]
Nikel metal hidrür 66 300–800 [3]
Düşük kendi kendine deşarj olan nikel-metal hidrit pil 500–1500 [3]
lityum kobalt oksit90 500–1000
lityum-titanat85–90 6000–10000 ila %90 kapasite [6]
lityum demir fosfat90 2500 [7] –12000 - %80 kapasite [8]
lityum manganez oksit 90 300–700

Termal kaçak

Belirli koşullar altında, bazı pil kimyaları hücre parçalanması veya yanmasına neden olacak şekilde termal kaçak riski altındadır. Termal kaçak yalnızca hücre kimyası tarafından değil, aynı zamanda hücre boyutu, hücre tasarımı ve yükü tarafından da belirlendiğinden, burada yalnızca en kötü durum değerleri yansıtılır.[9]

hücre kimyası Aşırı yükleme aşırı ısınma
Başlangıç Başlangıç Kaçmak Doruğa ulaşmak
SOC% °C °C °C/dk
lityum kobalt oksit150 [9]165 [9]190 [9]440 [9]
lityum demir fosfat100 [9]220 [9]240 [9]21 [9]
lityum manganez oksit 110 [9]210 [9]240 [9]100+ [9]
Lityum nikel kobalt alüminyum oksit 125 [9]140 [9]195 [9]260 [9]
Lityum nikel manganez kobalt oksit170 [9]160 [9]230 [9]100+ [9]

NiCd, NiMH, Li-ion, Li–polimer, LTO karşılaştırması.

Türler Hücre Voltajı kendi kendine deşarj Hafıza Döngü Süreleri Sıcaklık Ağırlık
NiCd 1.2V %20/ay Evet 800'e kadar -20 °C ila 60 °C Ağır
NiMH 1.2V %30/ay Hafif 500 e kadar -20 °C ila 70 °C Orta
Düşük Kendi Kendine Deşarj NiMH 1.2V %3/yıl–%1/ay [10]HAYIR 500–2000 -20 °C ila 70 °C Orta
Li iyon (LCO) 3.6V %5–10/ay HAYIR 500–1000 -20 °C ila 60 °C Hafif
LiFePO 4 (LFP) 3.2V %2–5/ay HAYIR 2500–12000 [8]-20 °C ila 60 °C Hafif
LiPo (LCO) 3.7V %5–10/ay HAYIR 500–1000 -20 °C ila 60 °C En hafif
Li–Ti (LTO) 2.4V %2–5/ay [6]HAYIR 6000–20000 -40 °C ila 75 °C Hafif

Ayrıca bakınız

  • Pil terminolojisi
  • Deneysel şarj edilebilir pil türleri
  • alüminyum pil
  • Pil boyutları listesi
  • Pil türlerinin listesi
  • <i id="mwBL8">Süper Bataryayı Arayın</i> (2017 PBS filmi)

Kaynakça

  1. ^ a b "All About Batteries, Part 3: Lead-Acid Batteries". 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Şubat 2016. 
  2. ^ a b electricrider.com: Lithium Batteries Citat: Citat: "...The cycle life of sealed lead-acid is directly related to the depth of discharge. The typical number of discharge/charge cycles at 25 °C (77 °F) with respect to the depth of discharge is: * 50–100 cycles with 100% depth of discharge (full discharge) * 150–250 cycles with 70% depth of discharge (deep discharge) * 300–500 cycles with 50% depth of discharge (partial discharge) * 800 and more cycles with 30% depth of discharge (shallow discharge)..."
  3. ^ a b c d "Rechargeable Batteries — compared and explained in detail". 26 Aralık 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Şubat 2016. 
  4. ^ "Nickel Cadmium Batteries". Electropaedia. Woodbank Communications. 4 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Şubat 2016. 
  5. ^ Arther (23 Mayıs 2014). "Ons werk". DoubleSmart (Felemenkçe). 15 Mart 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ocak 2019. 
  6. ^ a b "All About Batteries, Part 12: Lithium Titanate (LTO)". 26 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Aralık 2018. 
  7. ^ "Archived copy" (PDF). 21 Eylül 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Nisan 2016. 
  8. ^ a b "CATL wants to deliver LFP batteries for ESS at 'multi-gigawatt-hour scale' into Europe and US-CATL". catlbattery.com. Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL). 4 Nisan 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ekim 2020. 
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Doughty (2012). "A General Discussion of Li Ion Battery Safety" (PDF). The Electrochemical Society Interface. 21 (Summer 2012): 37. doi:10.1149/2.F03122if. 21 Aralık 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 27 Şubat 2016. 
  10. ^ "Best rechargeable batteries (10+ charts, overviews and comparisons )". eneloop101.com. 14 Şubat 2017. 24 Kasım 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Haziran 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Lityum</span> sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal element

Lityum, sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal elementtir. Periyodik tabloda 1. grupta alkali metal olarak bulunur ve yoğunluğu en düşük olan metaldir. Lityum, yüksek reaktifliğinden dolayı doğada saf hâlde bulunmaz. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metaldir. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren lityum, lityum oksit (Li2O) oluşturur. Bu oksitlenme reaksiyonunu engellemek için yağ içinde saklanır. Hava ve su tarafından hızlı bir şekilde oksitlenip kararır ve lekelenir. Lityum metali doldurulabilir pillerde (örnek olarak cep telefonu ve kamera pili) ve ağırlığa yüksek direniş göstermesi sebebiyle alaşım olarak hava taşıtlarında kullanılır. Li+ iyonunun nörolojik etkilerinden dolayı, lityumlu bileşikler farmakolojik olarak sakinleştiricilerde kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Lityum iyon pil</span> şarj edilebilir pil türü

Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-hava pili</span>

Çinko-hava pili,, tekrar doldurulamayan piller grubunda olup, çinkonun, havanın oksijeni ile oksidasyonu yoluyla çalışırlar. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler ve üretilmeleri ekonomiktir. İşitme cihazlarında ve elektrikli araçlarda kullanılırlar.

Enerji yoğunluğu birim hacim başına belirli bir sistemde saklanan enerji miktarıdır. Genelde, yalnızca kullanılabilir ya da elde edilebilir enerji miktarı göz önüne alınır. Bir başka deyişle, örneğin durağan kütlenin enerjisi ihmal edilir.

<span class="mw-page-title-main">Lityum pil</span>

Lityum pil, bir anot olarak lityuma sahip pildir.

<span class="mw-page-title-main">AAAA pil</span>

AAAA pil 42,5 mm uzunluğunda ve 8,3 mm çapındadır. Alkalin pil yaklaşık 6,5 g ağırlığındadır ve 1,5 V üretir. Bu boyutlu pil de R8D425 (IEC) [1] ve 25 olarak sınıflandırılır. Bu boyuttaki alkalin pil, Duracell tip MN2500 veya MX2500 ve Energizer tip numarası E96 ile de bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Lityum polimer pil</span> Polimer elektrolit kullanılan Lityum-iyon pil

Lityum polimer pil veya daha doğrusu lityum-iyon polimer pil, sıvı elektrolit yerine jel polimer elektrolit kullanan, lityum-iyon teknolojisine sahip şarj edilebilir bir pildir. Bu piller, diğer lityum pil türlerinden daha yüksek özgül enerji sağlar ve mobil cihazlar, radyo kontrollü uçaklar ve bazı elektrikli araçlar gibi ağırlığın kritik bir özellik olduğu uygulamalarda kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Metal-hava elektrokimyasal hücre</span>

Metal-hava elektrokimyasal hücre, saf metalden yapılmış bir anod ve çevre havasının harici bir katodunu, tipik olarak bir sulu elektrolit ile kullanan bir elektrokimyasal hücredir.

<span class="mw-page-title-main">Akira Yoshino</span>

Akira Yoshino, Nobel Kimya Ödüllü Japon kimyagerdir. Asahi Kasei şirketinin bir çalışanı ve Nagoya'daki Meijo Üniversitesi'nde profesördür. Dünyada ilk defa olarak cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılacak olan güvenli, üretilebilir lityum iyon pili icat etti. Yoshino, 2019 yılında M. Stanley Whittingham ve John B.Goodenough ile Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.

<span class="mw-page-title-main">Şarj aleti</span>

Pil şarj cihazı veya şarj cihazı, ikincil bir hücreye veya şarj edilebilir bir pile elektrik akımını zorlayarak enerji vermek için kullanılan bir cihazdır. Adaptör en bilinen örneğidir. Şarj protokolü şarj edilen pilin boyutuna ve türüne bağlıdır.

Katı hal pili, lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sıvı veya polimer jel elektrolitler yerine katı elektrolit kullanan bir pil teknolojisidir.

Jeanne Beadle Burbank 25 yıl boyunca Amerika Birleşik Devletleri Deniz Araştırma Laboratuvarı'nda (NRL) denizaltılarda kullanılan kurşun-asit ve gümüş-çinko pillerin malzemeleri ve bileşenleri üzerinde çalıştı. Elektrokimya alanında uluslararası düzeyde uzman olarak kabul görmüştür.

Sodyum iyon pil, elektirik yükü taşıyıcıları olarak sodyum iyonlarını kullanan şarj edilebilir pildir. Çalışma prensibi ve hücre yapısı, lityum iyon pil (LIB) türleri ile benzerdir, ancak lityum yerine sodyum kullanılır. SIB'ler, eşitsiz coğrafi dağılım, yüksek çevresel etki ve lityumlu piller için gereken ancak sodyum-iyon pil türü için zorunlu olmayan lityum, kobalt, bakır ve nikel gibi birçok malzemenin yüksek maliyeti nedeniyle 2010'lar ve 2020'lerde ilgi gördü. Sodyum-iyon pillerin en büyük avantajı, sodyumun doğal bolluğudur. SIB'lerin benimsenmesine yönelik zorluklar, düşük enerji yoğunluğu ve yetersiz şarj-deşarj döngülerini içerir.

Lityum demir fosfat (LiFePO4 veya LFP pil (lityum ferrofosfat) pil; Katot olarak lityum demir fosfat (LiFePO4) ve anot olarak metalik arkalıklı bir grafit karbon kullanan bir lityum iyon pildir. Düşük maliyet, yüksek güvenlik, düşük toksisite, uzun döngü ömürleri ve diğer faktörler nedeniyle, LFP pilleri araç kullanımında, şebeke ölçeğinde yedek güç sistemlerinde yer bulmaktadır. LFP piller kobalt içermez. Eylül 2022 itibarıyla EV'ler için LFP tipi pilin pazar payı %31'e ulaştı ve bunun %68'i yalnızca Tesla ve Çinli EV üreticisi BYD üretiminden geldi. Çinli üreticiler şu anda LFP pil tipi üretiminde neredeyse tekele sahiptir. 2022'de patent sürelerinin dolmaya başlaması ve daha ucuz pillere olan talebin artmasıyla LFP tipi üretimin 2028'de lityum nikel manganez kobalt oksit (NMC) tipi pilleri geçecek şekilde artması bekleniyor.

Lityum nikel manganez kobalt oksitler (Li-NMC, LNMC veya NMC ), lityum, nikel, manganez ve kobaltın karışık metal oksitleridir. LiNixMnyCozO2 genel formülüne sahiptirler. En önemli temsilcileri, x + y + z'den oluşan geçiş metali sitesinde az miktarda 1'e yakın lityum bulunan bir bileşime sahiptir. Ticari NMC numunelerinde, bileşim tipik olarak < %5 fazladan lityum içerir. Bu gruptaki malzemeler yapısal olarak lityum kobalt(III) oksit (LiCoO2) ile yakından ilişkili katmanlı bir yapıya sahiptir ancak stokiyometride ideal bir Mn(IV), Co(III) ve Ni(II) 1:1:1 yük dağılımına sahiptir.

Alüminyum-iyon piller, alüminyum iyonlarının yük taşıyıcı olarak görev yaptığışarj edilebilir bir pil sınıfıdır. Alüminyum, iyon başına üç elektron değiştirebilir. Bu, bir Al3+ eklenmesinin üç Li+ iyonuna eşdeğer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Al3+ (0,54 Å ) ve Li+ (0,76 Å) iyon yarıçapları benzer olduğundan, önemli ölçüde daha yüksek sayıda elektron ve Al3+ iyonları katotlar tarafından çok az hasarla kabul edilebilir. Al, Li'nin 50 katı (23,5 megavat-saat m-3) enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu kömürden bile yüksektir.

Potasyum-iyon pil, şarj aktarımı için potasyum iyonları kullanan bir pil türüdür ve lityum-iyon pillere analogdur. 2004 yılında İranlı/Amerikalı kimyager Ali Eftekhari tarafından icat edildi.

Lityum manganez demir fosfat (LMFP) pil, katot bileşeni olarak manganez içeren bir lityum demir fosfat pildir (LFP). 2023 itibarıyla birden fazla şirket LMFP pilleri ticari kullanım için hazırlıyordu. Satıcılar, LMFP pillerinin üstün performans elde ederken LFP ile maliyet açısından rekabet edebileceğini iddia ediyor.

Lityum-sülfür pil bir tür şarj edilebilir pildir. Yüksek özgül enerjisi ile dikkat çekmektedir. Lityumun düşük atom ağırlığı ve kükürdün orta derecede atom ağırlığı, Li-S pillerin nispeten hafif olduğu anlamına gelir. Ağustos 2008'de Zephyr 6 tarafından en uzun ve en yüksek irtifa insansız güneş enerjisiyle çalışan uçak uçuşunda kullanıldılar.

Contemporary Amperex Technology Co. Limited, CATL olarak kısaltılır, elektrikli araçlar ve enerji depolama sistemiler için lityum-iyon pillerin yanı sıra pil yönetim sistemilerin (BMS) üretiminde uzmanlaşmış, 2011 yılında kurulmuş Çinli bir pil üreticisi ve teknoloji şirketidir. 2021'de %32,6 pazar payına sahip olan CATL, bir önceki yıla göre %167,5 artışla küresel 296,8 GWh'in 96,7 GWh'ini üreterek elektrikli araçlar için dünyadaki en büyük lityum iyon pil üreticisidir. 2022 yılında daha da büyüyerek pazar payını %37'ye çıkardı. Şirket, 2025 yılına kadar 500 GWh'den fazla ve 2030 yılına kadar 800 GWh'den fazla üretim kapasitesine sahip olmayı planlıyor.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.