鉛酸電池主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。其電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜,缺點(diǎn)是比能低、使用壽命相對(duì)較短和需要經(jīng)常維護(hù)。不可否認(rèn),以目前市場(chǎng)來(lái)看,鉛酸電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。
一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池主要包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液四個(gè)組成部分。正極材料一般都是一些富鋰的層狀化合物,目前常見(jiàn)的商用正極材料主要有鈷酸鋰(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)以及三元材料(LiMnxCo1-x-yNiyO2)等。與鉛酸電池相比,
鋰電池相對(duì)輕巧,攜帶方便,能量密度更高,而壽命相對(duì)要長(zhǎng)很多,但是價(jià)格更貴,穩(wěn)定性差。
所謂的石墨烯電池,可以理解為我們平時(shí)說(shuō)的黑金電池,其是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。作為目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料。同時(shí),石墨烯聚合材料電池的重量?jī)H為傳統(tǒng)電池50%,成本將比鋰電池低77%。從性能來(lái)看,全
石墨烯鋰電池充電一次,耗時(shí)也不超過(guò)10分鐘。(一般行業(yè)都是直接將電極摻雜的石墨烯的石墨基儲(chǔ)能材料直接統(tǒng)稱為石墨烯電池,并非全石墨烯)
從特點(diǎn)來(lái)看,石墨烯電池的綜合性能是最好的,但是為什么沒(méi)有成為主導(dǎo)呢?石墨烯在電池上的應(yīng)用,主要是和硅結(jié)合在電池負(fù)極里面代替原來(lái)的石墨,這樣可以提升電池的整體容量和充電速度,但性能提升效果有限。另一方面雖然目前,很多企業(yè)都推出過(guò)黑金電池,但是大多在這一領(lǐng)域處于探索的階段,而其價(jià)格又相對(duì)較高,所以這也是其得不到重大應(yīng)用的原因之一。另外,石墨烯污染較為嚴(yán)重,墨烯生產(chǎn)需要用到大量的硫酸,處理也很麻煩。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),第一,價(jià)格;第二,技術(shù);第三,處理麻煩。
我們?cè)倏葱聡?guó)標(biāo)的出臺(tái),其對(duì)電動(dòng)自行車速度、重量等都有明確的規(guī)定,這意味著大型鉛酸電池將逐漸失去市場(chǎng),而小型鉛酸電池短時(shí)間內(nèi)會(huì)迎來(lái)一定的發(fā)展。但隨著環(huán)保整頓的推進(jìn),鉛酸電池還會(huì)出現(xiàn)向鋰電池過(guò)渡的情況,而鋰電車必然會(huì)迎來(lái)一波爆發(fā)期。又有人會(huì)說(shuō)了,石墨烯電池呢?雖然石墨烯電池?fù)碛泻芏嚆U酸電池和鋰電池沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn),但是,其想成為主導(dǎo),其技術(shù)必須得到突破性的發(fā)展。因此,我個(gè)人更看好小型鉛酸電池和鋰電池在未來(lái)新國(guó)標(biāo)電動(dòng)車上的應(yīng)用。
答案當(dāng)然是否定的?,F(xiàn)在,我們一起來(lái)看看如何將鉛酸電動(dòng)車可以改成鋰電池的。以48V鉛酸電池為例,第一步,打開(kāi)電池的四角螺絲,小心的打開(kāi)上蓋,可以看到里面是4塊12V的鉛酸電池。第二步,記清楚電池線路后,就用電烙鐵將電線從電池的取下,操作中要注意防止電池短路。第三步,然后將舊電池全部取出后,將鋰電放入。裝電池的時(shí)候,里面有些突出的小塑料是隔開(kāi)原來(lái)的鉛酸電池,這個(gè)一定得去除,要不以后要磨壞新電池的。第四步,將電池上的接線柱聯(lián)接,然后用電工膠布包裹好。
不過(guò),要注意的是原鉛酸電池在更換鋰電池時(shí),必須要求與原車電池電壓相符,容量可以加大,續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。即使是相同容量,鋰電池續(xù)航里程和壽命也會(huì)更長(zhǎng)。其次,要注意的是原充電器不可充鋰電,需要單獨(dú)購(gòu)買或定做專用充電器。
當(dāng)然,也有人會(huì)問(wèn)控制器、電機(jī)這些需要更換嗎?換鋰電池,只要電壓一樣,容量大點(diǎn)反而是好事情。電動(dòng)車容量隨便加,只要電壓不變,電機(jī)和控制器影響不大。當(dāng)然,也有一個(gè)問(wèn)題,假如鋰電池本身質(zhì)量有問(wèn)題,那么很可能就會(huì)燒壞控制器。
既然鋰電池優(yōu)勢(shì)這么多,為什么不建議將鉛酸電池?fù)Q成鋰電池呢?
第一,鋰電池的制作成本高,制作設(shè)備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右,價(jià)格大概是鉛酸電池的三倍左右。其三倍的價(jià)格帶來(lái)的性價(jià)比并不高,頗給人華而不實(shí)的感覺(jué),并且鋰電池難以回收,再利用率不高。
第二,由于鋰電池體積小,組裝時(shí)有多只鋰電池串聯(lián)而成,在運(yùn)輸和使用時(shí),可能造成某個(gè)焊點(diǎn)斷開(kāi)或虛焊,這是鋰電池連接時(shí)的通病。
第三,鋰電本身的大電流放電特性就是短板,想想擁堵道路的頻繁啟動(dòng), 電池壽命也會(huì)大大降低。
最重要的原因是鋰電池存在起火爆炸安全隱患,誰(shuí)也不會(huì)愿意買個(gè)“定時(shí)炸彈”放在身下。尤其是在消費(fèi)者在不知情的情況下網(wǎng)淘一些劣質(zhì)鋰電池,在電動(dòng)車這種密封條件不是太好,容易潮濕導(dǎo)致接觸不良等原因引發(fā)安全隱患。也許有人會(huì)說(shuō),現(xiàn)在,鋰電池技術(shù)飛速發(fā)展了,不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題,但是誰(shuí)也無(wú)法保證這種問(wèn)題就不會(huì)發(fā)生。
在我看來(lái),雖然鋰電池與鉛酸電池相比,同樣的重量與體積,鋰電池所儲(chǔ)存的電容量一般要比鉛酸電池高出3倍左右。但是對(duì)一個(gè)作為代步工具的電動(dòng)車來(lái)說(shuō),其實(shí)作用也是有限,因?yàn)槟壳安簧巽U酸電池其續(xù)航能力也有了大幅提升,已減少了鋰電池與鉛酸電池之間的差距。再加上新國(guó)標(biāo)的頒布,限速25km/h等幾項(xiàng)規(guī)定,消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車追求也不會(huì)太苛刻,而讓消費(fèi)者多花幾倍的錢去買單,相信也沒(méi)有多少人愿意。