Английская Википедия:Comparison of commercial battery types

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Short description This is a list of commercially-available battery types summarizing some of their characteristics for ready comparison.

Common characteristics

Cell chemistry Also known as Electrode Re­charge­able Com­mercial­ized Voltage Energy density Specific power CostШаблон:Ref Discharge efficiency Self-discharge rate Shelf life
Anode Electrolyte Cathode Cutoff Nominal 100% SOC by mass by volume
year V V V MJ/kg
(Wh/kg)
MJ/L
(Wh/L)
W/kg Wh/$
($/kWh)
% %/month years
Lead–acid SLA
VRLA
PbAc
Lead H2SO4 Lead dioxide Шаблон:Yes 1881[1] 1.75[2] 2.1[2] 2.23–2.32[2] Шаблон:Nowrap Шаблон:Nowrap 180[2] Шаблон:WhCost[2] 50–92[2] 3–20[2]
Zinc–carbon Carbon–zinc Zinc NH4Cl Manganese (IV) oxide Шаблон:No 1898[3] 0.75–0.9[3] 1.5[3] Шаблон:Convert[3] Шаблон:Convert[3] 10–27[3] Шаблон:WhCost[3] 50–60[3] 0.32[3] 3–5[4]
Zinc–air PR KOH Oxygen Шаблон:No 1932[5] 0.9[5] 1.45–1.65[5] Шаблон:Convert[5] Шаблон:Convert[5] 100[5] Шаблон:WhCost[5] 60–70[5] 0.17[5] 3[5]
Mercury oxide–zinc Mercuric oxide
Mercury cell
NaOH/KOH Mercuric oxide Шаблон:No 1942–[6] 1996[7] 0.9[8] 1.35[8] Шаблон:Nowrap Шаблон:Nowrap Шаблон:Convert[6]
Alkaline Zn/Шаблон:Chem
LR
KOH Manganese (IV) oxide Шаблон:No 1949[9] 0.9[10] 1.5[11] 1.6[10] Шаблон:Nowrap Шаблон:Nowrap 50[12] Шаблон:WhCost[12] 45–85[12] 0.17[12] 5–10[4]
Rechargeable alkaline RAM H2SO4 Шаблон:Yes 1992[13] 0.9[14] 1.57[14] 1.6[14] Шаблон:Hs <1[13]
Silver-oxide SR NaOH/KOH Silver oxide Шаблон:No 1960[15] 1.2[16] 1.55[16] 1.6[17] Шаблон:Convert[17] Шаблон:Convert[17]
Nickel–zinc NiZn KOH Nickel oxide hydroxide Шаблон:Yes 2009[13] 0.9[13] 1.65[13] 1.85[13] 13[13]
Nickel–iron NiFe Iron KOH Шаблон:Yes 1901[18] 0.75[19] 1.2[19] 1.65[19] Шаблон:Nowrap Шаблон:Convert[20] 100 Шаблон:WhCost[1] 20–30 30–[21] 50[22][23]
Nickel–cadmium NiCd
NiCad
Cadmium KOH Шаблон:Yes Шаблон:Hsc. 1960[24] 0.9–1.05[25] 1.2[26] 1.3[25] Шаблон:Convert[26] Шаблон:Convert[26] 150–200[27] 10[13]
Nickel–hydrogen Шаблон:Chem
Шаблон:Chem
Hydrogen KOH Шаблон:Yes 1975[28] 1.0[29] 1.55[27] Шаблон:Nowrap Шаблон:Convert[30] 150–200[27] 5[30]
Nickel–metal hydride NiMH
Ni-MH
Metal hydride KOH| Шаблон:Yes 1990[1] 0.9–1.05[25] 1.2[11] 1.3[25] Шаблон:Convert[11] Шаблон:Convert[31] 250–1,000 Шаблон:WhCost[1] 30[32]
Low self-discharge nickel–metal hydride LSD NiMH Шаблон:Yes 2005[33] 0.9–1.05[25] 1.2 1.3[25] Шаблон:Convert[34] Шаблон:Convert[35] 250–1,000 0.42[32]
Lithium–manganese dioxide Lithium
Шаблон:Chem
CR
Li-Mn
Lithium Manganese dioxide Шаблон:No 1976[36] 2[37] 3[11] Шаблон:Nowrap Шаблон:Nowrap 250–400[38] 1 5–10[38]
Lithium–carbon monofluoride Шаблон:Chem
BR
Carbon monofluoride Шаблон:No 1976[36] 2[39] 3[39] Шаблон:Nowrap Шаблон:Nowrap 50–80[38] 0.2–0.3[40] 15[38]
Lithium–iron disulfide Шаблон:Chem
FR
Iron disulfide Шаблон:No 1989[41] 0.9[41] 1.5[41] 1.8[41] Шаблон:Convert[41] Шаблон:Convert[42] 10-20[42]
Lithium–titanate Шаблон:Chem
LTO
Lithium manganese oxide or Lithium nickel manganese cobalt oxide Шаблон:Yes 2008[43] 1.6–1.8[44] 2.3–2.4[44] 2.8[44] Шаблон:Convert Шаблон:Convert 3,000–5,100[45] Шаблон:WhCost[45] 85[45] 2–5[45] 10–20[45]
Lithium cobalt oxide Шаблон:Chem
ICR
LCO
Li‑cobalt[46]
GraphiteШаблон:Ref LiPF6/LiBF4/ LiClO4 Lithium cobalt oxide Шаблон:Yes 1991[47] 2.5[48] 3.7[49] 4.2[48] Шаблон:Convert[49] Шаблон:Convert[49] Шаблон:WhCost[1]
Lithium iron phosphate Шаблон:Chem
IFR
LFP
Li‑phosphate[46]
Lithium iron phosphate Шаблон:Yes 1996[50] 2[48] 3.2[49] 3.65[48] Шаблон:Nowrap[51][52] Шаблон:Convert[49][51] 200[53]–1,200[54] 4.5 20 years[55]
Lithium manganese oxide Шаблон:Chem
IMR
LMO
Li‑manganese[46]
Lithium manganese oxide Шаблон:Yes 1999[1] 2.5[56] 3.9[49] 4.2[56] Шаблон:Convert[49] Шаблон:Convert[49] Шаблон:WhCost[1]
Lithium nickel cobalt aluminium oxides Шаблон:Chem
NCA
NCR
Li‑aluminium[46]
Lithium nickel cobalt aluminium oxide Шаблон:Yes 1999 3.0[57] 3.6[49] 4.3[57] Шаблон:Convert[49] Шаблон:Convert[49]
Lithium nickel manganese cobalt oxide Шаблон:Chem
INR
NMC[46]
NCM[49]
Lithium nickel manganese cobalt oxide Шаблон:Yes 2008[58] 2.5[48] 3.6[49] 4.2[48] Шаблон:Convert[49] Шаблон:Convert[49]

Шаблон:Note Cost in USD, adjusted for inflation.

Шаблон:Note Typical. See Шаблон:Section link for alternative electrode materials.

Rechargeable characteristics

Cell chemistry Charge efficiency Cycle durability
% # 100% depth of discharge (DoD) cycles
Lead–acid 50–92[2] 50–100[59] (500@40%DoD[2][59])
Rechargeable alkaline 5–100[13]
Nickel–zinc 100 to 50% capacity[13]
Nickel–iron 65–80 5,000
Nickel–cadmium 70–90 500[24]
Nickel–hydrogen 85 20,000[30]
Nickel–metal hydride 66 300–800[13]
Low self-discharge nickel–metal hydride battery 500–1,500[13]
Lithium cobalt oxide 90 500–1,000
Lithium–titanate 85–90 6,000–10,000 to 90% capacity[45]
Lithium iron phosphate 90 2,500[53]–12,000 to 80% capacity[60]
Lithium manganese oxide 90 300–700

Thermal runaway

Under certain conditions, some battery chemistries are at risk of thermal runaway, leading to cell rupture or combustion. As thermal runaway is determined not only by cell chemistry but also cell size, cell design and charge, only the worst-case values are reflected here.[61]

Cell chemistry Overcharge Overheat
Onset Onset Runaway Peak
SOC% °C °C °C/min
Lithium cobalt oxide 150[61] 165[61] 190[61] 440[61]
Lithium iron phosphate 100[61] 220[61] 240[61] 21[61]
Lithium manganese oxide 110[61] 210[61] 240[61] 100+[61]
Lithium nickel cobalt aluminium oxide 125[61] 140[61] 195[61] 260[61]
Lithium nickel manganese cobalt oxide 170[61] 160[61] 230[61] 100+[61]

NiCd vs. NiMH vs. Li-ion vs. Li–polymer vs. LTO

Types Cell Voltage Self-discharge Memory Cycles Times Temperature Weight
NiCd 1.2V 20%/month Yes Up to 800 -20 °C to 60 °C Heavy
NiMH 1.2V 30%/month Mild Up to 500 -20 °C to 70 °C Middle
Low Self Discharge NiMH 1.2V 3%/year–1%/month No 500–2,000 -20 °C to 70 °C Middle
Li-ion (LCO) 3.6V 5–10%/month No 500–1,000 -20 °C to 60 °C Light
LiFePO4 (LFP) 3.2V 2–5%/month No 2,500–12,000[60] -20 °C to 60 °C Light
LiPo (LCO) 3.7V 5–10%/month No 500–1,000 -20 °C to 60 °C Lightest
Li–Ti (LTO) 2.4V 2–5%/month[45] No 6,000–20,000 -40 °C to 75 °C Light

[62]

See also

References

Шаблон:Reflist

Шаблон:Galvanic cells Шаблон:Battery sizes

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Шаблон:Cite web
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Шаблон:Cite web
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 Шаблон:Cite web
  4. 4,0 4,1 Шаблон:Cite web
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 Шаблон:Cite web
  6. 6,0 6,1 Шаблон:Cite book
  7. Шаблон:Cite web
  8. 8,0 8,1 Шаблон:Cite book
  9. Шаблон:Cite journal
  10. 10,0 10,1 Шаблон:Cite web
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 Шаблон:Cite web
  12. 12,0 12,1 12,2 12,3 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок AAB4 не указан текст
  13. 13,00 13,01 13,02 13,03 13,04 13,05 13,06 13,07 13,08 13,09 13,10 13,11 Шаблон:Cite web
  14. 14,0 14,1 14,2 Шаблон:Cite web
  15. Шаблон:Cite web
  16. 16,0 16,1 Шаблон:Cite web
  17. 17,0 17,1 17,2 Шаблон:Cite web
  18. Шаблон:Cite magazine
  19. 19,0 19,1 19,2 Шаблон:Cite web
  20. Шаблон:Cite book
  21. Шаблон:Cite web
  22. Шаблон:Cite web
  23. Шаблон:Cite web
  24. 24,0 24,1 Шаблон:Cite web
  25. 25,0 25,1 25,2 25,3 25,4 25,5 Шаблон:Cite web
  26. 26,0 26,1 26,2 Шаблон:Cite news
  27. 27,0 27,1 27,2 Шаблон:Cite web
  28. Шаблон:Cite web
  29. Шаблон:Cite book
  30. 30,0 30,1 30,2 Шаблон:Cite news
  31. Шаблон:Cite web
  32. 32,0 32,1 Шаблон:Cite web
  33. Шаблон:Cite web
  34. Шаблон:Cite web
  35. Шаблон:Cite web
  36. 36,0 36,1 Шаблон:Cite book
  37. Шаблон:Cite web
  38. 38,0 38,1 38,2 38,3 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок sdle не указан текст
  39. 39,0 39,1 Шаблон:Cite web
  40. Шаблон:Cite web
  41. 41,0 41,1 41,2 41,3 41,4 Шаблон:Cite web
  42. 42,0 42,1 Шаблон:Cite web
  43. Шаблон:Cite web
  44. 44,0 44,1 44,2 Шаблон:Cite web
  45. 45,0 45,1 45,2 45,3 45,4 45,5 45,6 Шаблон:Cite web
  46. 46,0 46,1 46,2 46,3 46,4 Шаблон:Cite web
  47. Шаблон:Cite news
  48. 48,0 48,1 48,2 48,3 48,4 48,5 Шаблон:Cite web
  49. 49,00 49,01 49,02 49,03 49,04 49,05 49,06 49,07 49,08 49,09 49,10 49,11 49,12 49,13 49,14 Шаблон:Cite web
  50. "Шаблон:Chem: A Novel Cathode Material for Rechargeable Batteries", A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, J.B. Goodenough, Electrochemical Society Meeting Abstracts, 96-1, May, 1996, pp 73
  51. 51,0 51,1 Шаблон:Cite web
  52. Шаблон:Cite web
  53. 53,0 53,1 Шаблон:Cite web
  54. Шаблон:Cite web
  55. Шаблон:Cite web
  56. 56,0 56,1 Шаблон:Cite journal
  57. 57,0 57,1 Шаблон:Cite web
  58. Шаблон:Cite web
  59. 59,0 59,1 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 Шаблон:Convert 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)..."
  60. 60,0 60,1 Шаблон:Cite web
  61. 61,00 61,01 61,02 61,03 61,04 61,05 61,06 61,07 61,08 61,09 61,10 61,11 61,12 61,13 61,14 61,15 61,16 61,17 61,18 61,19 61,20 Шаблон:Cite journal
  62. Шаблон:Cite web