你知道锂电池和铅酸电池有哪些优劣势吗？
来源：宝鄂实业
2019-08-01 09:18
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何为铅酸电池？
铅酸电池（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V；在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池，还有24V、36V、48V等
何为锂电池？
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。
电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
铅酸电池优缺点
优点：
价格便宜，同时自带可回收再利用属性，在用坏之后可以去电动车店里以旧换新，补差价便可换一组新的电池，把损失降到最低，对使用者是个不小的福利。“抗击打”能力强，即使摔坏稍微修补一下就能继续使用。
缺点：
首先就是铅酸电池的体积和重量都很大，重量一般在16-30kg，其次是铅酸电池一般情况下深充深放电在400次以内，有记忆，使用寿命在2年左右（大多情况下在1.5年以内）。并且铅酸电池里面包含液体，电池消耗一段时间后，如果发现电池发烫的厉害或者充电时间变的短了，就需要补充液体。
锂电池优缺点
优点：
体积小、重量轻，综合对比铅酸电池，锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂电池更比铅酸电池的容量要高，体重的降低使得电动车续航能力增加大概10%左右。
充放电方面，锂电池耐用性较铅酸电池强，在常温下使用，锂电池可以连续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故，容量保持在95%以上。并且在专用充电器下，可以进行快速充放电。深充电深放电超过500次，而且还是无记忆，一般寿命基本在4到5年左右。
缺点：
锂电池的制作成本高，制作设备昂贵人工成本占到制作成本的40%左右，价格大概是铅酸电池的三倍左右。并且锂电池的回收价值不高，国内的回收环境也比较混乱，大部分锂电池用坏了只能扔了，或者找个地方埋了。
而劣质锂电池，在电动车这种密封条件不是太好，容易潮湿导致接触不良等原因引发可能存在的安全隐患。
介绍完铅酸电池和锂电池的电池构造和优缺点后，笔者来给大家细算一下更换的成本，看看到底是铅酸电池的投入成本高，还是锂电池的投入成本高。
我们在2017年8月开展了一次8款电动车横评活动，其中绿源的小龟在续航测试中，以平均时速21.49km/h，续航59.2km，而它的电池容量就是我们常见的60V 20Ah，电机功率为800W。接下来我们都以这辆车的电池容量和电机功率为基础进行对比。
铅酸电池使用寿命：
按照相关资料显示，2015年北京上班族通勤距离单程平均在19km左右，而到了2017年这个数据只多不少。
以笔者为例，我的上下班往返通勤距离总共在50km左右，如果我骑行一款标配60V 20Ah，电机功率为800W的电动车上下班通勤，时速保持在30km/h，那么我一天就能消耗掉一次循环充放电。
按照一个月21个工作日来计算，再加上双休日及节假日的散碎骑行时长，一年内这款电动车的循环充放电大约在300次左右，而前文我们便介绍过，铅酸电池的使用寿命在400次循环充放电，所以在这样高频次骑行情况下，一块铅酸电池的寿命最多一年半。
锂电池使用寿命：
锂电池平常我们接触的就非常多了，以手机为例，一部手机在使用1-2年后，续航能力虽不如以前，但很少有人会在两年内考虑更换电池。
众所周知，我们的手机都是在电量低于20%的时候发出警示，大部分人都会在这个时候选择为手机充电，而从20%-100%充满我们只使用了0.8次循环充放电，按照这个频率我们两年内对锂电池的循环充放电次数为36520.8=584次。
笔者在网上找到了两个锂电池循环充放电的例子，一张截图显示的是一块1420mAh的iPhone 4锂电池完成482次循环充放电后，电池剩余电量1147mAh，较比出厂容量衰减了20%
锂电风暴实测不同电芯锂电池500次循环充放电后容量损耗
另外一个则是来自名为“锂电风暴”的微博提供的数据，从提供的对比数据来看不同电芯类型的锂电池在经历500次充电循环后的寿命衰减，除了其中一种外，其余电芯均能维持80%以上的剩余容量，力神的磷酸铁锂更是基本没有衰减。1、电池工作温度比较苛刻
电池在使用过程中对温度比较敏感，目前锂电池的工作温度范围宽为-20℃～60℃。以国内普及率最高的磷酸铁锂为例，零下温度锂电的充电会变得困难，而且充电之后，其0℃时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。而电池在环境温度超过60°时，随着电池工作的升温，锂电池有过热燃烧、爆炸的风险。换句话说，电池温控和电控比较差的锂电池电动车，冬天去了东三省就成了“病猫”，夏天去了吐鲁番就像背着“炸药包”。在目前的一些电动车的电池功率铭牌上最大容量的标称旁边，会伴随标注最佳充电温度，此温度一般为20~25°C之间。意思即为，在次充电温度下，电池才能在最短的时间里达到最大的容量。
目前汽车厂家在电池温度的控制上，都辅助有冷却系统，根据对电池温度的监控来决定是否开启冷却系统。而当放电环境恶劣，冷却系统无法有效解决电池温度过高的时候，电控系统里的保护电路就会通过温度传感器采集来的阀值决定是否关闭电路，来防止因为高温而带来的安全隐患发生。厂家一般会采取两个阀值信号，一个是报警温度，提醒驾驶者电池温度过高，尽量降低电池负荷。另一个是临界温度，系统强制切断保护。（一般厂家的高温报警设置温度为45°C，达到58°C就会断开开关）。同时，为了解决低温充电难和容量低的问题，多数厂家采用的是树脂材料包裹保温的策略。
而关于耐高温。目前磷酸铁锂电热峰值可达350℃~500℃，相对安全性要好，而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。所以目前占有市场份额最大的钴酸锂（特斯拉使用的18650锂电池），在安全性方面的隐患一直被诟病。
