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鋰電池和鉛酸電池的優缺點比較

鉅大LARGE  |  點擊量:5027次  |  2018年07月22日  

摘要
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。這種方法主要從結構方面分類,又想兼顧用途,對于非電池從業人員來說理解上還是有一定困難的,如果從純市場應用的角度來分類則比較好理解,按這個標準,鉛酸電池分為兩類:

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。這種方法主要從結構方面分類,又想兼顧用途,對于非電池從業人員來說理解上還是有一定困難的,如果從純市場應用的角度來分類則比較好理解,按這個標準,鉛酸電池分為兩類:


1、主電源,包括:通訊設備、工業儀器設備、電力控制機床,便攜設備;


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、能量密度不同:鉛酸電池30WH/KG,鋰電池110WH/KG;


3、循環壽命不一樣,鉛酸電池平均300-500次,鋰電池多達千次以上,從鋰電自行車的兩個主流技術路線來看,三元鋰電池磷酸鐵鋰電池區別也比較大,三元鋰電池放電壽命1000次,磷酸鐵鋰電池的壽命則可達到2000次;


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,在市場因素上則是鉛酸電池占優。


1、安全:鉛酸電池大電流放電不易發生意外,因為它有較高的密封性,即使有所意外(比如泄漏),其正負極和鉛酸電解液也不是易燃物。而鋰離子電池的電解液是酯類溶液,易燃且有揮發性。鋰電池工作原理是鋰離子在正極和負極之間經過隔膜嵌入/嵌出,大電流經過會形成鋰枝晶,這兩個因素都是鋰電池燃燒與爆炸的根源。


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。


1:標稱電壓不同鉛酸電池單體標稱電壓:2.0V鋰電單體標稱電壓:3.6V


2:內部材料不同鉛酸電池正負極為氧化鉛、金屬鉛、電解液為濃硫酸鋰電正負極為鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/錳酸鋰、石墨、有機電解液


3:能量不同鉛酸電池30WH/KG鋰電池150WH/KG


4:使用場合不同鉛酸電池:汽車啟動,電動車電池鋰電池:手機,電腦,電動工具,現在也用于電動車電池


5:電特性不同鉛酸電池不能大電流放電,壽命短鋰電池可以大電流放電,壽命好。


另外的區別還有下面的表現:


1、耐用性:鉛酸電池一般深充深放電300次以內,有記憶,壽命在兩年左右。并且鉛酸電池內有液體,消耗一段時間后,如果發現電池發燙或者充電時間變短,就需要補充液體;鋰電池耐用性較強,消耗慢,充放超過500次,并且無記憶,一般壽命在4—5年。


2、體積、質量方面:一般鉛酸電池重量是16—30公斤,體積較大;鋰電池一般在2.5—3公斤,體積相對較小,所以騎行輕便、搬運方便。


3、價格、質保期方面:目前市場上主流電池是48伏,如果更換的話,鉛酸電池450元左右,質保期為1年;鋰電池價格相對較貴,需要1000元左右,但是質保期為兩年。


4、行駛公里:同樣是48伏的電池,在充滿電的情況下,鉛酸電池和鋰電池的電動車都可以行駛30—40公里。速度主要取決于所使用的電機大小。


5、電池容量:鉛酸電池容量為20安左右;鋰電池容量為8—10安。


6、環保:鉛酸電池在生產過程中存在污染,如果回收不當也可能造成污染;鋰電池則相對綠色環保。

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