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铅酸电池和锂电池区别在哪里?哪种更适合电动车

来源:宝鄂实业    2019-04-21 09:39    点击量:
铅酸电池和锂电池是生活中应用最广泛的两种储能电池。
 
铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成的,电解液是硫酸溶液的储能电池。铅酸蓄电池于1859年被发明,已经历了近150年的发展历程,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。这也是铅酸电池名称的由来。
 
根据铅酸蓄电池结构与用途区别,可以分为四大类:1、固定型阀控密封式铅酸蓄电池;2、动力用铅酸蓄电池;3、启动用铅酸蓄电池;4、其它还有矿灯用铅酸电池、小型阀控密封式铅酸电池等。
 
       锂电池是一种由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的储能电池。锂金属电池最早在1912年被提出并研究。因为金属锂的化学特性非常活泼,在对其进行保存、加工、使用时,对外界环境要求非常高。所以,锂电池在相当长一段时间内没有得到应用。现今锂电池技术发展,才让锂电池也成为了储能电池的主流。
 
铅蓄电池的特点:铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定,缺点是比能量(单位重量所蓄电能)小,对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低,因而应用广泛。
 
锂电池的特点:
 
1 、高的能量重量比和能量体积比
 
2、 电压高,单节锂电池电压为3.6V,约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压
 
3、 自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性
 
4、 锂电池安全性能较差
 
 应用领域:
 
铅酸电池的应用:
 
通信系统、电力系统、应急灯照明系统、自动化控制系统、消防和安全警报系统、太阳能、风能系统、计算机备用电源、便携式仪器、仪表、医疗系统设备、电动车、电动工具等领域都有铅酸电池的身影。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。
 
铅酸蓄电池在产品种类、理论研究、电气性能等方面都得到了长足的进步,如今无论是通信、电力、交通、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
 
锂电池的应用:
 
我们知道现在锂电池在电动汽车领域呼声很高。最早得以应用的是锂亚原电池,用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低,放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源,广泛用于计算机、计算器、手表中。
 
智久AGV选择铅酸蓄电池:
 
通常情况下,铅酸电池组重量在16-30公斤,体积较大;而锂电池重量一般在2.5-3.0公斤,体积相对较小。如果按照轻便的标准我们该选择锂电池。但是,从安全和性能的角度考虑,我们智久AGV选择使用铅酸电池。
 
铅酸电池具有电动势大,操作温度广、结构简单、技术成熟,使用可靠等优点。在紧急照明设备、车辆启动、电动车、固定备用直流电源等都用到了该电池。
 
成本方面:锂电池的正极材料、负极材料、集流体、隔膜、电解质等主材成本比铅酸蓄电池高很多。而铅酸蓄电池的组装辅材和外部电路系统成本极低。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, 而铅酸蓄电池的人工成本一般为10%~20%。
 
价值方面:锂电池生产用的机械设备昂贵,价值较高,机械设备折旧损耗较大。同时,锂电池在生产中大部分过程是不可逆的,而铅酸蓄电池是可逆修复和再次使用的。这正是铅酸电池的独特之处,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以更划算更耐用。铅酸蓄电池使用之后的回收价值在40%以上,而锂电池的回收价值几乎是零。
 
能量方面:
 
实际上,众多纯电动汽车在被锂电池环绕的机舱内都赫然屹立着一个铅酸蓄电池。因为使用纯锂电池的话,锂电池的内阻很大,无法瞬时释放很大的能量,汽车将无法启动,而这一点正是铅酸蓄电池的强项。所以必须要借助铅酸蓄电池来帮忙。
 
安全方面:
 
安全问题是智久AGV选择铅酸电池最主要的因素。前段时间,亚马逊上贩卖的扭扭车由于之前多起爆炸事件皆被强制移除下架,并且众多买家出于安全考虑纷纷退货。从报道可以知道,在美国、香港、英国都相继因为用户买了扭扭车,在充电时发生了爆炸事件。而其中主要的原因就是电池不合格。三起事件只是一个“缩影”,类似爆炸事件还有很多。从安全方面考虑,两种电池中,锂电池安全性能较差,速度不能太快,因为锂电池放电电流过大容易出现爆炸事故。而如今的铅酸蓄电池通过阀控技术和隔膜技术已经解决了原来的渗漏问题并实现了永久免维护,而现在被诸多企业看好的卷绕式铅酸蓄电池里几乎是没有液体的。所以铅酸电池在安全性能方面比锂电池要好得多。锂电池之所以没有在汽车蓄电池领域普及,很大一个原因是“安全”,这与锂电池自身的属性不无关系。据了解,锂电池的放电温度为-20度~60度,充电温度为0度~45度,并且碰撞易导致起火、爆炸。可以说,锂电池最怕高温、低温。
 
打开过发动机盖的网友知道,传统燃油车发动机的工作时的温度非常高,并且要维持一个最佳工作温度,为了保持在这一范围,发动机缸体会通过各种途径将内部的多余热量传到至发动机舱,从而引至车外。此时发动机舱的温度就可想而知了。
 
 
 
更何况现在不少车辆都配备了涡轮增压器,而涡轮增压利用的是发动机尾气驱动,温度一般在400-500度,这样的高温对普通锂电池来讲,无疑是一场灾难。
 
除了温度之外,碰撞挤压对于锂电池来说也是无法承受的。我们知道大部分汽车蓄电池都被布置在了汽车发动机舱,而如果车辆配备的锂电池万一发生交通事故,锂电池受到挤压,结果很可能是起火或爆炸,带来二次伤害,甚至还会成为伤害车内成员的元凶。
 
 
 
其次,性能与成本。
 
一般来讲锂电池的性能是比较出众的,这里为什么还会讨论它的性能呢?事情远没那么简单,我们来简单算一笔账。
 
锂电池在低温下的放电效率是非常低的,因此如果要启动车辆,就需要平时5倍以上的电池组同时供电,我们以小型车常用的40安时的电瓶计算,行业中的引领品牌松下三星18650型电池的容量可以达到2900毫安时,并联14节左右才能达到40安时的容量;
 
另一方面,如要提升电压到启动电池那么高,起码要再串联4组,即14*4=56节,我们以一节高容量电池20元计算,锂电池需要花费1120元,这个费用相对于三四百元的铅酸电池来讲,高出不少。
 
还有,汽车启动时电瓶需要以100安时以上的电流放电,因而电池起码要满足5C(5倍率放电)才可以,这一点铅酸电池可以轻松做到,锂电池则不同,大电流会直接影响锂电池的寿命,增加使用成本。