Kurşun asit ile lityum iyon pil arasındaki temel fark, kurşun asit pilin düzenli bakım gerektirmesi, daha kısa kullanım ömrüne sahip olması ve ucuz olması, buna karşın lityum iyon pilin daha uzun bir kullanım ömrü, daha yüksek verimliliğe sahip olması ve pahalı olmasıdır.
Kurşun asit pil ve lityum iyon pil, şarj edilebilir pil endüstrisinde önemli teknolojilerdir. Bu iki türün farklı kimyasal ve fiziksel özellikleri vardır.
Kurşun Asit Akü Nedir?
Kurşun asit pil, 1859'da Fransız fizikçi Gaston Plante tarafından icat edilen şarj edilebilir bir pildir. Şimdiye kadar yapılmış ilk şarj edilebilir pil türüdür. Bu pil, modern pillerden farklıdır ve bu piller nispeten düşük enerji yoğunluğuna sahiptir. Ek olarak, bu piller yüksek darbe akımları sağlayabilir, bu da hücrelerin büyük bir güç-ağırlık oranına sahip olduğu anlamına gelir. Ayrıca kurşun asitli aküler daha ucuzdur ve bu da onları otomobil endüstrisinde çekici kılmaktadır. Bunun nedeni, marş motorlarının gerektirdiği kadar yüksek miktarda akım sağlayabilmesidir.
Şekil 01: Kurşun Asitli Araba Aküsü
Bu tip piller modern pillere kıyasla ucuz olduğundan, bunlar aşırı akım önemsiz olduğunda ve diğer tasarımlar yüksek enerji yoğunluğu sağlayabildiğinde bile kullanışlıdır.1999 yılında kurşun asitli pillerin satışı, tüm dünyada satılan pillerin toplam değerinin yaklaşık %40-50'si kadardı.
Tipik bir kurşun asit pil, kurşun sülfat (PbSO4) ve seyreltik sülfürik asit (H2SO) içerir. 4). Boşalma durumunda, hem pozitif hem de negatif plakalar PbSO4,olur ve elektrolit, esas olarak su oluşturmak için çözünmüş sülfürik asidin çoğunu kaybetme eğilimindedir. Negatif plaka reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
Pb(s) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(sulu) + 2e
Bu adımda, bu elektrota negatif bir yük veren iki iletken elektron serbest bırakılır. Bu elektronların birikmesi, hidrojen iyonlarını çekebilen ve sülfat iyonlarını itebilen bir elektrik alanı yaratır. Bu da yüzeye yakın bir yerde çift tabaka oluşmasına neden olur.
Pozitif plaka reaksiyonu ile ilgili olarak şu şekilde ifade edilebilir;
PbO2(s) + HSO4–(sulu) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Bu nedenle, kurşun asit pilin içinde gerçekleşen genel reaksiyon;
Pb(s) +HSO4–(sulu) + 3H+(sulu) → 2PbSO4(s) +2H2O(l)
Ancak, tam şarjlı bir durumda, negatif plaka kurşun içerir ve pozitif plaka kurşun dioksit içerir. Daha yüksek konsantrasyonda sulu sülfürik asit içeren elektrolitik bir çözelti vardır. Bu elektrolit kimyasal enerjinin çoğunu depolar.
Lityum İyon Pil Nedir?
Lityum iyon pil, lityum iyonun deşarj sırasında bir elektrolit aracılığıyla negatif elektrottan pozitif elektrota hareket ettiği hücrelere sahip şarj edilebilir bir pildir. Şarj olurken ters işlem gerçekleşir. Tipik olarak, lityum iyon hücreleri, pozitif elektrotta malzeme olarak işlev gören interkalasyonlu bir lityum bileşiği kullanma eğilimindedir. Genellikle, negatif elektrotta grafit kullanılır.
Şekil 02: Lityum İyon Pil
Ayrıca, lityum iyon pil yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Ancak hafıza etkisi yoktur ve kendi kendine deşarjı düşüktür. Pilin hücreleri, enerji veya güç yoğunluğuna öncelik verilerek üretilir. Ancak lityum iyon piller, hasar veya yanlış şarj durumunda patlamalara ve yangınlara neden olabilecek yanıcı elektrolitler içerdiklerinden güvenlik tehlikesi oluşturabilir.
Tipik olarak, geleneksel bir lityum iyon pilin negatif elektrodu karbondan yapılır. Pozitif elektrot bir metal oksittir. Ayrıca elektrolit, organik bir çözücü içinde bir lityum tuzudur. Hücreden geçen akımın yönüne bağlı olarak, elektrotların elektrokimyasal rolleri anot ve katot arasında tersine döner. Ticari bir ölçekte, en yaygın anot grafit iken, pozitif elektrot üç malzemeden biridir: katmanlı bir oksit, bir polianyon veya bir spinel.
Kurşun Asit ve Lityum İyon Pil Arasındaki Fark Nedir?
Kurşun asit pil, şimdiye kadar yapılmış ilk şarj edilebilir pildi. Lityum iyon pil, başka bir şarj edilebilir pil türüdür. Kurşun asit ve lityum iyon pil arasındaki temel fark, kurşun asit pilin düzenli bakım gerektirmesi, uzun sürmemesi ve ucuz olması, lityum iyon pilin ise yüksek verimliliğe, daha uzun ömre sahip ve pahalı olmasıdır.
Özet – Kurşun Asit ve Lityum İyon Pil
Genel olarak, lityum iyon piller, bağdaştırılabilirlikleri ve verimlilikleri nedeniyle genellikle kurşun asitli pillerden üstündür. Kurşun asit ve lityum iyon pil arasındaki temel fark, kurşun asit pilin düzenli bakım gerektirmesi, uzun sürmemesi ve ucuz olması, lityum iyon pilin ise daha yüksek verimliliğe, daha uzun kullanım ömrüne ve pahalı olmasıdır.
