多角度闡述鉛酸電池和鋰電池的區別
說起鉛酸電池,我們第一能想到的應用就是電動自行車。其實,根據其結構與用途,業內將鉛酸電池分為四大類:
1、啟動用
2、動力用
3、固定性閥控密封式
4、小型閥控密封式。
這(zhe)種(zhong)方(fang)法主要從結(jie)構方(fang)面分類,又想兼(jian)顧用途,對于非電池(chi)從業人員來說理(li)解上還是(shi)有一定困難的,如果(guo)從純(chun)市場應(ying)用的角度來分類則比較好理(li)解,按這(zhe)個標準,鉛酸電池(chi)分為兩(liang)類:
1、主電源,包括:通訊設備(bei)(bei)、工業儀器設備(bei)(bei)、電力(li)控制機床,便攜設備(bei)(bei);
2、備用電源,包括:應急設備、通訊基站、電子開關系統、太陽能系統。
這種應用分類,與鋰離子電池的應用有許多交集,就市場容量而言,這種交集主要集中于動力電池上,如電動自行車和小型乘用車。
在動力電池領域里,主要的也是這兩種技術之爭,因此我們在這一領域來比較鉛酸電池和鋰電池的區別具有代表性,否則,參照物不確定,比較起來就是漫無邊際的。
兩者的一切區別,其源頭是基于材料的性能之別,鉛酸電池的正負極材料為氧化鉛、金屬鉛、濃硫酸;
鋰離子電池則有四個構件:正極(鈷酸鋰/錳酸鋰/磷酸鐵鋰/三元)、負極石墨、隔膜和電解質。
由此導致的不同主要有:
1、標稱電壓不同:單體鉛酸電池2.0V,單體鋰電池3.6V;
2、能(neng)量密度(du)不同:鉛酸(suan)電(dian)池30WH/KG,鋰電(dian)池110WH/KG;
3、循環壽命(ming)不一(yi)樣,鉛酸(suan)電(dian)池平均300-500次(ci),鋰(li)電(dian)池多達(da)千次(ci)以上,從鋰(li)電(dian)自行車的(de)(de)兩(liang)個(ge)主流技術路線來(lai)看,三元鋰(li)電(dian)池和(he)磷酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)電(dian)池區別也比(bi)較大,三元鋰(li)電(dian)池放(fang)電(dian)壽命(ming)1000次(ci),磷酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)電(dian)池的(de)(de)壽命(ming)則可(ke)達(da)到(dao)2000次(ci);
4、充電方式:鋰電池采用限壓限流法,即對電流和電壓均給定一個限制的閾值,而鉛酸電池的充電方法就比較多,擇其要者有:恒流充電法、恒壓充電法、階段等流充電法和浮充,不能一一盡述。
以上是基于工作原理的不同而表現出來的二者電性能特點區別,此外,影響二者推廣的還有其他兩個因素:安全與成本,可稱之為市場因素。
與電性能特征鋰電池占優不同(tong),在市(shi)場(chang)因素(su)上則是(shi)鉛(qian)酸電池占優。
1、安全:鉛酸電(dian)(dian)池大(da)電(dian)(dian)流放電(dian)(dian)不易發(fa)生意外,因(yin)為(wei)它(ta)有較高的密封性(xing),即使有所意外(比如(ru)泄漏),其正負(fu)極(ji)和(he)(he)鉛酸電(dian)(dian)解液也不是(shi)易燃物。而鋰(li)離子(zi)電(dian)(dian)池的電(dian)(dian)解液是(shi)酯類溶液,易燃且有揮發(fa)性(xing)。鋰(li)電(dian)(dian)池工作原理是(shi)鋰(li)離子(zi)在(zai)正極(ji)和(he)(he)負(fu)極(ji)之(zhi)間經過隔膜嵌入/嵌出,大(da)電(dian)(dian)流經過會形成(cheng)鋰(li)枝晶(jing),這(zhe)兩(liang)個因(yin)素都是(shi)鋰(li)電(dian)(dian)池燃燒(shao)與爆炸的根源。
2、成本:鉛酸電池所用材料及工作要求都低得多,就電動自行車來看,鋰電車光是電池就可能是用鉛酸電池裝配的整個電動車的價值。
在電動自行車和小型家用車市場上,鉛酸電池和鋰電池都在應用,因為互有比較優勢,鋰電池有電性能和便利優勢,而鉛酸電池有安全和成本優勢。這兩類電池在其他應用上的表現也大抵如此。