鋰電池和鉛酸電池是目前廣泛使用的兩種電池。一般來說,我們使用的電動車的電池不是鋰電池就是鉛酸電池。今天我們講下鉛酸電池和鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)及兩者的區(qū)別。
一、什么是鉛酸電池
鉛酸蓄電池(VRLA)是一種電極主要由鉛及其氧化物組成,電解質(zhì)為硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池在放電狀態(tài)下,正極的主要成分是二氧化鉛,負(fù)極的主要成分是鉛;在充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分是硫酸鉛。
單體鉛酸電池的標(biāo)稱電壓為2.0V,可以放電到1.5V,充電到2.4V。在應(yīng)用中,六個單格鉛酸電池通常串聯(lián)在一起,形成一個標(biāo)稱12V的鉛酸電池。有24V,36V,48V等。
二、什么是鋰電池
鋰電池是一種以金屬鋰或鋰合金為正極材料,采用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于金屬鋰的化學(xué)性質(zhì)非?;钴S,所以金屬鋰的加工、保存和使用對環(huán)境的要求非常高。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。
三、鉛酸電池的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1、安全性能好。鉛酸電池容易養(yǎng)活,破損后可以繼續(xù)使用,稍加修理即可。
2、價格便宜。鉛酸電池的價格約為鋰電池的1/3,可見其價格低廉。
3、可回收逆修復(fù)。鉛酸電池具有高度的可回收性。鉛酸電池磨損后,他們可以去電動車商店用新電池替換舊電池。在補(bǔ)足差價后,他們可以更換一套新的電池,這樣可以將損失降到最低,這對用戶來說是不小的好處。電池中的鉛也可以回收利用,減少環(huán)境污染。
缺點(diǎn):
重量大,電池容量有限,使用壽命短。鉛酸電池在400次的深充電和深放電內(nèi),使用壽命一般為兩年左右。
四、鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1、重量輕,體積小。鋰電池的體積是鉛酸電池的2/3,重量約為鉛酸電池的1/3。相同體積的鋰電池的容量比鉛酸電池高。重量的減少使電動汽車更輕,而續(xù)航能力增加約10%。
2、壽命長。鋰電池的平均壽命約為4年,約為鉛酸電池的1.5倍。它的充電和放電次數(shù)超過500次。該電池?zé)o記憶,抗震性強(qiáng)。
3、良好的耐過充性和耐充放電性。在常溫下,鋰電池可連續(xù)充電48小時,不會出現(xiàn)電池膨脹、漏電、破裂等事故,容量保持在95%以上。而且在專用充電器下,可以快速充放電。
缺點(diǎn):
鋰電池的生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)設(shè)備昂貴。勞動力成本約占生產(chǎn)成本的40%,價格約為鉛酸電池的三倍,三倍價格帶來的性價比并不高,讓人感覺華而不實。此外,鋰電池不能回收,用壞后只能丟棄。
五、鉛酸電池和鋰電池的區(qū)別
我們應(yīng)該從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價格、適用性、國家政策、安全和環(huán)境保護(hù)等方面對鋰電池和鉛酸電池進(jìn)行比較。
1、重量能量密度
目前,鋰電池的能量密度一般為200~260wh/g,鉛酸的能量密度一般為50~70wh/g,那么鋰電池的重量能量密度是鉛酸的3~5倍,也就是說,在相同容量的條件下,鉛酸電池是鋰電池的3~5倍。因此,鋰電池在儲能裝置的輕量化方面占有絕對優(yōu)勢。
2、體積能量密度
鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右,因此在相同容量的條件下,鋰電池的體積比電池小30%左右。
3、服務(wù)周期
目前,比較流行的材料體系是三元和鐵鋰。三元動力鋰電池的循環(huán)次數(shù)通常在1000次以上,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)在2000次以上,而蓄電池的循環(huán)次數(shù)通常只有300~350次左右。因此,鋰電池的使用壽命約為鉛酸電池的3-6倍。
4、價格
目前,鋰電池的價格比鉛酸電池高三倍左右,但結(jié)合使用壽命分析,在同樣的成本下,鋰電池的使用壽命還是比較長的。
5、適用性
由于鋰電池的安全性比鉛酸電池略差,因此在使用中需要做好各種安全防范措施,如防止因外力或意外造成鋰電池的損壞,因為可能會引起火災(zāi)或爆炸;目前,鋰電池的溫度適用性也很好,因此在其他適應(yīng)性方面,鋰電池并不遜于鉛酸電池。
6、使用場合
鉛酸電池:汽車啟動、電動車電池。
鋰電池:手機(jī)、電腦、電動工具、UPS電源等,也用于電動車電池。
7、內(nèi)部材料
鉛酸電池:正負(fù)極為氧化鉛、金屬鉛,電解液為濃硫酸。
鋰電池:正負(fù)極是鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/錳酸鋰,石墨和有機(jī)電解液。
8、安全性
鋰電池的安全性來自于正極材料的穩(wěn)定性和可靠的安全設(shè)計。磷酸鐵鋰完全解決了氧化鈷鋰和錳酸鋰的潛在安全問題。鉛酸電池在強(qiáng)烈的碰撞下會發(fā)生爆炸,而磷酸鐵鋰經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試,在嚴(yán)重的碰撞下不會發(fā)生爆炸。
9、環(huán)境保護(hù)
磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬和稀有金屬,無毒,生產(chǎn)和使用無污染,符合歐洲ROHS法規(guī),是一種綠色電池。然而,鉛酸電池中存在大量的鉛。如果處理不當(dāng),仍然會對環(huán)境造成二次污染。
10、工作溫度范圍
鋰電池的工作溫度范圍是-20-60℃,無需空調(diào),減少了設(shè)備安裝成本、維護(hù)成本和電費(fèi)。鉛酸電池的工作溫度范圍為15-35℃。
11、放電特性
對于同樣充滿電的鋰電池和蓄電池,在相同的溫度和不同的放電電流速率下,鋰電池的放電輸出特性非常穩(wěn)定,而蓄電池的放電輸出特性則有很大差別,會造成功率不穩(wěn)定。
12、便捷程度不同
鉛酸電車的電池將被固定在車上,并與車內(nèi)的線路連接。它與電車融為一體,不能輕易拆除;但是,鋰電池可以在任何時候拆除。當(dāng)沒有電時,你只需要把電池拿回去充電。你不必費(fèi)力地來回折騰電車,這為居住在社區(qū)的居民提供了極大的便利。
鉛酸電池和鋰電池哪個比較好?很明顯鋰電池更好一些,鋰電池在體積比能量和重量比能量方面比鉛酸電池高三倍以上。鋰電池更小、更輕、循環(huán)壽命長。鉛酸電池效率不高,電池組很笨重,導(dǎo)致車體沉重,行駛里程短,電池需要按期維護(hù)。
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