Qoʻrgʻoshin kislotasi va litiy-ionli akkumulyator oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator muntazam texnik xizmat koʻrsatishni talab qiladi, ishlash muddati qisqaroq va arzon, litiy-ionli akkumulyator esa uzoqroq, samaraliroq va qimmat.
Qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator va litiy-ion batareyasi qayta zaryadlanuvchi akkumulyator sanoatida muhim texnologiyalardir. Bu ikki tur turli xil kimyoviy va fizik xususiyatlarga ega.
Qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator nima?
Qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator 1859-yilda frantsuz fizigi Gaston Plante tomonidan ixtiro qilingan qayta zaryadlanuvchi batareyadir. Bu qayta zaryadlanuvchi batareyaning birinchi turi bo'lib, u yaratilgan. Ushbu batareya zamonaviy batareyalardan farq qiladi va bu batareyalar nisbatan past energiya zichligiga ega. Bundan tashqari, bu batareyalar yuqori kuchlanish oqimlarini ta'minlashga qodir, ya'ni hujayralar katta quvvat va vazn nisbatiga ega. Bundan tashqari, qo'rg'oshin kislotali batareyalar arzonroq, bu ularni avtomobil sanoatida jozibador qiladi. Buning sababi, u starter motorlari talab qiladigan yuqori miqdorda tokni ta'minlay oladi.
01-rasm: qoʻrgʻoshin kislotali avtomobil akkumulyatori
Bu turdagi akkumulyatorlar zamonaviy batareyalarga nisbatan arzon boʻlgani uchun ular kuchlanish oqimi ahamiyatsiz boʻlganda ham foydalidir va boshqa dizaynlar yuqori energiya zichligini taʼminlay oladi.1999 yilda qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar sotuvi butun dunyo bo'ylab sotilgan akkumulyatorlarning umumiy qiymatining 40-50% atrofida edi.
Odatda qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator tarkibida qoʻrgʻoshin sulfat (PbSO4) va suyultirilgan sulfat kislota (H2SO mavjud. 4). Bo'shatish holatida ham musbat, ham manfiy plitalar PbSO4,ga aylanadi va elektrolit asosan suv hosil qilish uchun erigan sulfat kislotaning ko'p qismini yo'qotadi. Salbiy plastinka reaktsiyasi quyidagicha:
Pb(lar) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
Ushbu bosqichda ikkita elektr o'tkazuvchi elektron chiqariladi, bu esa bu elektrodga manfiy zaryad beradi. Ushbu elektronlarning to'planishi vodorod ionlarini o'ziga tortadigan va sulfat ionlarini qaytara oladigan elektr maydonini hosil qiladi. Bu, o'z navbatida, sirt yaqinida qo'sh qavat hosil bo'lishiga olib keladi.
Ijobiy plastinka reaksiyasiga kelsak, uni quyidagicha ifodalash mumkin;
PbO2(lar) + HSO4–(aq) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(lar) + 2H2O(l)
Shuning uchun qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator ichida sodir boʻladigan umumiy reaksiya;
Pb(lar) +HSO4–(aq) + 3H+(aq) → 2PbSO4(s) +2H2O(l))
Ammo toʻliq zaryadlangan holatda manfiy plastinkada qoʻrgʻoshin, musbat plastinkada esa qoʻrgʻoshin dioksidi mavjud. Suvli sulfat kislotaning yuqori konsentratsiyasiga ega elektrolitik eritma mavjud. Bu elektrolit kimyoviy energiyaning katta qismini saqlaydi.
Lityum-ion batareyasi nima?
Lityum ion batareyasi zaryadlanuvchi batareya bo'lib, zaryadsizlanish vaqtida litiy ion elektrolit orqali salbiy elektroddan musbat elektrodga o'tadi. Zaryad olayotganda teskari jarayon sodir bo'ladi. Odatda, lityum ion hujayralari ijobiy elektrodda material sifatida ishlaydigan interkalatsiyalangan lityum birikmasidan foydalanishga moyildir. Odatda, grafit salbiy elektrodda ishlatiladi.
02-rasm: Lityum-ion batareya
Bundan tashqari, lityum-ionli batareya yuqori energiya zichligiga ega. Ammo uning xotira effekti yo'q va o'z-o'zidan zaryadsizlanishi past. Batareyaning xujayralari energiya yoki quvvat zichligiga ustunlik berib ishlab chiqariladi. Biroq, litiy-ion batareyalar xavfsizlik uchun xavfli bo'lishi mumkin, chunki ular yonuvchi elektrolitlarni o'z ichiga oladi, bu esa shikastlanish yoki noto'g'ri zaryadlanganda portlash va yong'inga olib kelishi mumkin.
Odatda an'anaviy litiy-ion hujayraning manfiy elektrodi ugleroddan tayyorlanadi. Ijobiy elektrod metall oksididir. Bundan tashqari, elektrolit organik erituvchidagi litiy tuzidir. Hujayra orqali oqim oqimining yo'nalishiga qarab, elektrodlarning elektrokimyoviy rollari anod va katod o'rtasida teskari bo'ladi. Tijorat miqyosida eng keng tarqalgan anod grafit bo'lsa, musbat elektrod uchta materialdan biri: qatlamli oksid, polianion yoki shpinel.
Qoʻrgʻoshin kislotasi va litiy-ion batareyasi oʻrtasidagi farq nima?
Qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyator birinchi marta ishlab chiqarilgan qayta zaryadlanuvchi akkumulyator edi. Lityum-ion batareya - bu qayta zaryadlanuvchi batareyaning yana bir turi. Qo'rg'oshin kislotasi va litiy-ion batareyasi o'rtasidagi asosiy farq shundaki, qo'rg'oshin kislotali akkumulyator muntazam parvarishlashni talab qiladi, uzoq davom etmaydi va arzon, litiy-ion batareyasi esa yuqori samaradorlikka ega, uzoqroq xizmat qiladi va qimmat.
Xulosa – qoʻrgʻoshin kislotasi va litiy-ion batareyasi
Umuman olganda, litiy-ionli batareyalar oʻzaro bogʻliqligi va samaradorligi tufayli koʻpincha qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyatorlardan ustundir. Qo'rg'oshin kislotasi va lityum ion batareyasi o'rtasidagi asosiy farq shundaki, qo'rg'oshin kislotali akkumulyator muntazam parvarishlashni talab qiladi va uzoq davom etmaydi va arzon, lityum ion batareyasi esa yuqori samaradorlikka, uzoq umrga ega va qimmatga tushadi.
