鋰電池，鉛酸電池與電動(dòng)車到底結(jié)了什么緣
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-17 10:33
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自1834年美國(guó)托馬斯·達(dá)文波特（Thomas Davenport）創(chuàng)造出世界上第一輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車開(kāi)始，算一算截止目前電動(dòng)車的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了186年的光景。第一輛燃油車要比電動(dòng)車晚了將近50年，反過(guò)來(lái)?yè)Q句話說(shuō)就是第一輛誕生的電動(dòng)車要比燃油車早了50年。但是反觀實(shí)際，電動(dòng)車的普及要比燃油車晚了將近20年，這就說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題：電動(dòng)車的技術(shù)發(fā)展緩慢，技術(shù)瓶頸難以突破。
電動(dòng)車
眾所周知，電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)很多，比如：輕便，操作方便等，但是缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)--續(xù)航里程短。大多數(shù)電動(dòng)車企業(yè)把解決續(xù)航里程短的重點(diǎn)放在了電池上面。
1859年發(fā)明了可充電的鉛酸電池后，蓄電池技術(shù)得到了很快的發(fā)展。在1881年世界上第一輛電動(dòng)汽車誕生就是一輛用鉛酸電池為動(dòng)力的三輪車。但是鉛酸電池的重量一直是所有電動(dòng)車企業(yè)的痛點(diǎn)。用鉛酸電池使得電動(dòng)車的質(zhì)量大大增加，達(dá)不到電動(dòng)車本身輕便的要求，這就有了后期的鋰電池。
電動(dòng)車
鋰電池具有電壓高，比能量大，循環(huán)壽命長(zhǎng)，安全性能好，自放電小，充電速度快等優(yōu)點(diǎn)。鋰電池誕生于誕生于40年前，是留英美國(guó)人約翰.古迪納夫研發(fā)出來(lái)（約翰.古迪納夫被稱為鋰電池之父）。
其實(shí)最先發(fā)現(xiàn)鋰離子室溫充電能力的——是英國(guó)化學(xué)家Whittingham。但由于沒(méi)有很好解決，鋰電池電極結(jié)晶短路問(wèn)題，在后續(xù)生產(chǎn)后使用中，往往接連發(fā)生鋰電池起火爆炸。在此背景下，古迪納夫和團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟了對(duì)鋰電池的研究。
古迪納夫團(tuán)隊(duì)持續(xù)四年的研究，1980年發(fā)現(xiàn)采用氧化物鈷酸鋰材料能很好改善鋰電極結(jié)晶問(wèn)題。在兩年后，1982年古迪納夫?qū)嶒?yàn)室發(fā)現(xiàn)了更穩(wěn)定、更便宜的材料——錳酸鋰。
世界上第一輛鋰電池電動(dòng)車誕生于1996年，距如今已有20多年的時(shí)間。既然鋰電池有這么多的優(yōu)點(diǎn)，為什么直到現(xiàn)在才剛剛要普及呢？其中有很大一部分原因是因?yàn)閮r(jià)格太貴。
電動(dòng)車
隨著社會(huì)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，生活質(zhì)量上升。人們對(duì)電動(dòng)車的要求越來(lái)越不僅僅局限于眼前。由于電動(dòng)車的體積有限，導(dǎo)致鋰電池的體積有限，從而導(dǎo)致電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程短，滿足不了人們對(duì)當(dāng)下的要求。這也是國(guó)家一直鼓勵(lì)電動(dòng)車的普及，直到現(xiàn)在才有起步的跡象。
現(xiàn)如今市面上出現(xiàn)了一款威尼特電動(dòng)車，續(xù)航里程可達(dá)300-500公里。同樣的鋰電池，同樣的電池體積竟然可以續(xù)航那么遠(yuǎn)，真是太讓人意外了，不光我，還有很多電動(dòng)車愛(ài)好者都不相信，但是威尼特電動(dòng)車舉行的兩次試車會(huì)確實(shí)是實(shí)實(shí)在在征服了世人。
相信很多人對(duì)威尼特電動(dòng)車的技術(shù)充滿了疑問(wèn)又充滿了向往，想要一睹為快，現(xiàn)在機(jī)會(huì)來(lái)了：威尼特電動(dòng)車將要在2019年3月19日在江蘇徐州舉行技術(shù)分享會(huì)，屆時(shí)希望大家準(zhǔn)時(shí)蒞臨指導(dǎo)。
電動(dòng)汽車專用蓄電池
造成這一困擾的的主要原因有兩點(diǎn)：
第一是價(jià)格，鋰電池電動(dòng)車的價(jià)格一般都是鉛酸電池電動(dòng)車價(jià)格的2~3倍，所以鋰電池電動(dòng)車的價(jià)格比鉛酸要高不少價(jià)錢(qián)；
第二點(diǎn)則是電池性能問(wèn)題，網(wǎng)上有人調(diào)侃道：“鋰電池電動(dòng)車太貴買(mǎi)不起，鉛酸電池電動(dòng)車太重搬不動(dòng)”。
鋰電池在各個(gè)性能方面比鉛酸電池更優(yōu)越是毫無(wú)疑問(wèn)的，目前最常見(jiàn)的就是磷酸鐵鋰電池，該電池不像鉛酸電池有記憶效應(yīng)，在經(jīng)過(guò)1600多次充電后，該電池的的存儲(chǔ)能力依然能夠達(dá)到85%，鋰電池與鉛酸電池相比，鋰電池具有重量輕、比容量大、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，它作為低速電動(dòng)汽車車載動(dòng)力電源，不僅輕量便攜方便充電，而且有助于整車產(chǎn)品之“輕量化及簡(jiǎn)約化”設(shè)計(jì)。
鉛酸電池的電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液。鉛酸電池荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；放電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池因?yàn)橛杏洃浶?yīng)，在重疊500多次的時(shí)候，該電池的存儲(chǔ)能力就會(huì)大大下降。
兩種電池除了都是屬于儲(chǔ)能裝置，其他都不怎么一樣。鉛酸電池更安全，更便宜，但是能量密度比鋰電低，所以鉛酸電池的體積就大些。即便這樣，高價(jià)格的鋰電池電動(dòng)車仍然不能完全取代鉛酸電池電動(dòng)車。
現(xiàn)階段而言，在電池（儲(chǔ)能）技術(shù)研究尚未能獲得突破性進(jìn)展，即“低成本、高性能”電池尚未投入商品化實(shí)際應(yīng)用之前，我們可以將現(xiàn)有的鉛酸電池和鋰電池的優(yōu)良特性聯(lián)合起來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)，作為目前以至今后一段時(shí)期內(nèi)之主要研究課題。相信這對(duì)將來(lái)低速電動(dòng)汽車，甚至整個(gè)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展有著更明朗的方向。
就目前“鋰電車”普及率而言，遠(yuǎn)低于采用“鉛酸電池”車型產(chǎn)品，其原因在于，目前鋰電池成本仍相對(duì)偏高。因而，在現(xiàn)有“鋰電車”產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，多采用減少鋰電池的容量配置，來(lái)相應(yīng)降低整車實(shí)施成本。對(duì)于上述相關(guān)問(wèn)題的探討，
希望能夠讓更多的消費(fèi)者認(rèn)清 “鉛酸電動(dòng)和鋰電池”兩者的分析。
電動(dòng)汽車使用中有可能出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，針對(duì)日常使用中電瓶會(huì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行答疑解惑。
一直以來(lái)電瓶作為“方便電源”一直被人們所廣泛使用特別是運(yùn)用，特別是在這些新能源電動(dòng)汽車的運(yùn)用上，但是人們又對(duì)電池的知識(shí)卻了解甚少。安全大于一切，所以了解相關(guān)知識(shí)非常必要。
“過(guò)充”導(dǎo)致蓄電池壞損
“過(guò)充”就是過(guò)量給電動(dòng)汽車的蓄電瓶充電而產(chǎn)生的一種對(duì)蓄電瓶化學(xué)和物理性能起到破壞作用的現(xiàn)象。
電動(dòng)汽車充電器在充電時(shí)是同時(shí)給串聯(lián)而成的蓄電瓶組充電，電壓較高的電瓶會(huì)先充滿電，電壓較低的蓄電瓶會(huì)后充滿甚至一直在充電，由于充電器是以總體電壓為充電或停止充電設(shè)定的，因此，先充滿電的蓄電瓶就會(huì)處在“過(guò)充”狀態(tài)。“壓差”小時(shí)對(duì)電瓶影響不大，“壓差”大時(shí)，經(jīng)常“過(guò)充”的電瓶池一樣會(huì)產(chǎn)生電解液熱反應(yīng)加劇，直至把這節(jié)蓄電瓶充壞。
“虧電”導(dǎo)致電瓶壞損
低速電動(dòng)汽車所說(shuō)的“虧電”是電瓶電量不足、電壓偏低時(shí)強(qiáng)行過(guò)量放電產(chǎn)生的一種破壞蓄電瓶極板涂層的現(xiàn)象。要知道，任何車載電器的工作電壓都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范圍，超過(guò)這個(gè)范圍電器容易短路甚至燒毀，低于這個(gè)范圍電器無(wú)法啟動(dòng)或正常工作，甚至影響使用壽命，車載電器和蓄電瓶都是這樣。
大電流放電使電瓶壞損
低速電動(dòng)汽車在啟動(dòng)、加速的瞬間電流很大，一般會(huì)達(dá)到20A—50A，根據(jù)低速電動(dòng)汽車電機(jī)功率的大小，正常的放電電流一般控制在10A以內(nèi)為好。過(guò)載就是電動(dòng)汽車行駛中負(fù)載超重，如過(guò)量的載貨、載人等，過(guò)載會(huì)使蓄電池放電負(fù)荷加大，長(zhǎng)時(shí)間的大電流放電，會(huì)直接影響極板涂層，加快極板軟化的過(guò)程。 還有就是路況不好也會(huì)使電動(dòng)車頻繁的剎車和啟動(dòng)。如坑洼、紅燈、路障等，都是造成大電流放電的因素。因?yàn)殡姍C(jī)功率越大，放電電流也就越大，對(duì)電瓶的損傷也就越大。
