Nøkkelforskjellen mellom blysyre- og litiumionbatteri er at blybatterier krever regelmessig vedlikehold, har kortere levetid og er billig, mens litiumionbatteri har lengre levetid, høyere effektivitet og er dyrt.
Blybatteri og litiumionbatteri er viktige teknologier i industrien for oppladbare batterier. Disse to typene har forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper.
Hva er et blybatteri?
Blybatteri er et oppladbart batteri som ble oppfunnet i 1859 av den franske fysikeren Gaston Plante. Det var den første typen oppladbare batterier som noen gang ble laget. Dette batteriet er forskjellig fra moderne batterier, og disse batteriene har relativt lav energitetthet. I tillegg er disse batteriene i stand til å levere høye overspenningsstrømmer, noe som betyr at cellene har et stort effekt-til-vekt-forhold. Dessuten er blybatterier rimeligere, noe som gjør dem attraktive i bilindustrien. Dette er fordi det kan gi en høy mengde strøm som kreves av startmotorer.
Figur 01: A Lead Acid Car Battery
Siden denne typen batterier er rimelige sammenlignet med moderne batterier, er disse nyttige selv når overspenningsstrømmen er ubetydelig, og andre design er i stand til å gi høy energitetthet. Salget av blybatterier i 1999 var rundt 40-50 % av den totale verdien av solgte batterier over hele verden.
Et typisk blybatteri inneholder blysulfat (PbSO4) og fortynnet svovelsyre (H2SO 4). I utladningstilstanden blir både positive og negative plater PbSO4,og elektrolytten har en tendens til å miste mesteparten av den oppløste svovelsyren for å danne primært vann. Den negative platereaksjonen er som følger:
Pb(s) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
To ledende elektroner frigjøres på dette trinnet som gir denne elektroden en negativ ladning. Akkumuleringen av disse elektronene skaper et elektrisk felt som kan tiltrekke seg hydrogenioner og frastøte sulfationer. Dette fører igjen til at det dannes et dobbeltlag nær overflaten.
Angående den positive platereaksjonen kan den uttrykkes som følger;
PbO2(s) + HSO4–(aq) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Derfor er den generelle reaksjonen som finner sted inne i blybatteriet;
Pb(s) +HSO4–(aq) + 3H+(aq) → 2PbSO4(s) +2H2O(l))
I fulladet tilstand inneholder imidlertid den negative platen bly, og den positive platen inneholder blydioksid. Det er en elektrolytisk løsning som har en høyere konsentrasjon av vandig svovelsyre. Denne elektrolytten lagrer mesteparten av den kjemiske energien.
Hva er et litiumion-batteri?
Lithium ion batteri er et oppladbart batteri med celler der litium ion beveger seg fra den negative elektroden til den positive elektroden gjennom en elektrolytt under utlading. Den omvendte prosessen skjer under lading. Typisk har litiumionceller en tendens til å bruke en interkalert litiumforbindelse som fungerer som materialet ved den positive elektroden. Vanligvis brukes grafitt ved den negative elektroden.
Figur 02: Litiumion-batteri
Litiumion-batteriet har dessuten høy energitetthet. Men det har ingen minneeffekt og lav selvutladning. Cellene til batteriet produseres, og prioriterer enten energi eller effekttetthet. Litiumion-batterier kan imidlertid utgjøre en sikkerhetsrisiko fordi de inneholder brennbare elektrolytter, som kan føre til eksplosjoner og brann ved skade eller feillading.
Vanligvis er den negative elektroden til en konvensjonell litiumioncelle laget av karbon. Den positive elektroden er et metalloksid. Dessuten er elektrolytten et litiums alt i et organisk løsningsmiddel. Avhengig av strømretningen gjennom cellen, snur de elektrokjemiske rollene til elektrodene mellom anode og katode. I kommersiell skala er den vanligste anoden grafitt, mens den positive elektroden er ett av tre materialer: et lagdelt oksid, et polyanion eller en spinell.
Hva er forskjellen mellom blysyre- og litiumionbatteri?
Blybatteri var det aller første oppladbare batteriet som noen gang ble laget. Litiumionbatteri er en annen type oppladbart batteri. Hovedforskjellen mellom blybatteri og litiumionbatteri er at blybatteri krever regelmessig vedlikehold, varer ikke lenge og er billig, mens litiumionbatteri har høy effektivitet, lengre levetid og er dyrt.
Sammendrag – Blysyre vs Lithium Ion-batteri
Generelt sett er litiumionbatterier ofte overlegne blybatterier på grunn av deres relatabilitet og effektivitet. Hovedforskjellen mellom blybatteri og litiumionbatteri er at blybatteri krever regelmessig vedlikehold og varer ikke lenge, og er billig, mens litiumionbatteri har høyere effektivitet, lengre levetid og er dyrt.
