铅酸蓄电池和磷酸铁锂电池工作原理及性能和区别有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-04-18 18:16
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磷酸铁锂电池包VS铅酸蓄电池,究竟哪家强?两者争锋，必有其败。就像磷酸铁锂电池包与铅酸蓄电池两者之间的性能比较，一直是大众所关注的热门话题。那么两者之间究竟谁更强呢?本文我们就来好好剖析一下。
在相同体积下，磷酸铁锂电池的能量密度是铅酸电池的3~4倍，是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比铅酸、镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。
③使用寿命方面：
铅酸电池的循环寿命在300次左右。
磷酸铁锂电池包，常温1C充放电，单体经2000次循环后容量仍大于80%，3C循环寿命达到800次以上。铅酸电池对环境温度要求较高，在恶劣的环境温度下，使用寿命不超过5年。而磷酸铁锂电池在同样条件下使用寿命更长。
④安全性能方面：
铅酸蓄电池，铅酸蓄电池在强烈的碰撞下会产生爆炸，对消费者的生命安全构成威胁。
磷酸铁锂电池包：磷酸铁锂电池完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸，而磷酸铁锂已经过严格的安全测试，即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸。
⑤绿色环保方面：
铅酸蓄电池的电动车中铅酸蓄电池中存在着大量的铅，在废弃后若处理不当，将对环境产生污染。
磷酸铁锂材料不含任何重金属与稀有金属，无毒，无论在生产及使用中均无污染，符合欧洲RoHS规定，为绿色环保电池，成为广为关注研究的热点。
⑥使用维护方面：
铅酸蓄电池经常会出现一些故障，所以日常维护频繁，维护成本也会随之增加。
磷酸铁锂电池包则不需要经常进行维护，因为其性能很稳定，日常只需要定期的进行检查和检测罢了。
⑦温度范围方面：
铅酸蓄电池可在-20℃-50℃的温度范围内使用，自放电低。
磷酸铁锂电池包热峰值达350~500℃，工作温度范围宽广(-20~+75℃)，高温(60℃)情况下仍可以放出100%。
⑧充电效率方面：
铅酸电池，一般电动车铅酸电池充电的充电器，在100%用完电的情况下，充电时间会在8~10小时的样子。
由于锂电池的材料及电解液活性更高，酸铁锂电池包可快速充电，可大电流2C快速充放电，在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满，启动电流可达2C。
⑨无记忆效应方面：
铅酸蓄电池存在记忆效应，可充电电池经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值。
磷酸铁锂电池包无此现象，电池无论出于什么状态，可随冲随用，无需先放完全再冲电。
⑩制作工艺方面：
铅酸蓄电池的人工成本一般为10%～20%。
由于制作工艺的原因，锂电池的人工成本比较大。在制造成本中，锂电池人工成本占40%以上。
价格方面：
市场上目前主流的电池是48伏，假如需要更换的话，铅酸电池在380-450元(48V12AH-48V20AH)左右，质保期为1年。
锂电池价格相对较贵，需要1000(48V12AH)元左右，但是其质保期为2年。
目前磷酸铁锂电池包在价格上较铅酸要贵，大约是3倍左右，但是结合使用寿命分析，投入相同的成本，仍然是锂电池使用周期要长一些。
铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池，特别是在起动和大型储能等应用领域，在较长时间尚难以被其他新型电池替代。铅酸蓄电池价格较低，具有技术成熟、高低温性能优异、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势，市场竞争优势明显。相对于其他电池金属材料，铅资源比较丰富，铅储量和再生铅保证铅酸蓄电池产业可持续发展的年限相对较长，铅酸蓄电池大量应用，较长时间内不会造成铅资源短缺。铅酸蓄电池不足之处在于：能量密度偏低、循环寿命偏短，主要原材料铅是一类有毒物质，电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险，管理不善可能会对环境和人体健康造成危害。
随着新技术的突破和新结构的应用，铅碳电池、双极性电池、非铅板栅电池等先进铅酸蓄电池的不断问世，改变了质量能量比偏低、循环寿命较短等不足，并且随着法规制度的逐步健全和管理水平的提升，铅污染的风险也可防可控。为铅酸蓄电池产业的持续发展注入了新的活力。在未来，铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等应用领域发挥重要的作用。
(1)铅酸蓄电池的比较优势
①性能比较优势
目前，大规模产业化的二次电池主要有铅酸蓄电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。镉镍电池含有剧毒元素镉，已逐步被其他电池所替代。目前，市场上应用最广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。
相较于其他二次电池，铅酸蓄电池主要有以下性能比较优势：A、实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池，性能稳定、可靠，适用性好;B、采用稀硫酸作电解液，无可燃性，电池采用常压或低压设计，安全性好;C、工作电压较高、工作温度范围较宽，适用于混合电动车(HEV)等高倍率放电应用;D、能浮充电使用，浅充浅放电性能优异，适用于不间断电源(UPS)、新能源储能、电网削峰填谷等领域;E、大容量电池技术成熟，能制成数千安时的电池，为大规模储能提供了便利。
②成本比较优势
铅酸蓄电池是最廉价的二次电池， 单位能量的价格是锂离子电池或氢镍电池的 1/3 左右。此外，铅酸蓄电池的主要成分为铅和铅的化合物，铅含量高达电池总质量的 60%以上，废旧电池的残值较高，回收价格超过新电池的 30%，因此铅酸蓄电池的综合成本更低。
③再生利用比较优势
铅酸蓄电池组成简单，再生技术成熟，回收价值高，是最容易实现回收和再生利用的电池。全球再生铅产量已经超过原生铅产量，美国废铅酸蓄电池铅的再利用率已超过 98.5%，我国废铅酸蓄电池的再利用率也达到 90%以上。镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池多为小型电池，且组成复杂，再生成本高，回收难度大，再生产业难以实现市场化运营。目前，前述电池全球的平均回收比例不足 20%，特别是锂离子电池，多数国家尚未实现有效回收和再生。
