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你知道鋰電池和鉛酸電池的優(yōu)缺點有哪些嗎?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-04-22 13:37    點擊量:
鋰電池的能量密度高、壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點,被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前,有業(yè)內(nèi)專家預測,在制造電動車領域,鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池,五年內(nèi)可以實現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時值今日,鋰電池實際替代鉛酸電池不到10%,而未來兩年內(nèi)要實現(xiàn)目標看來是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會領導預測的數(shù)據(jù)顯示:今年鋰電車的銷量約300萬輛,而整個電動車產(chǎn)銷量約3200萬輛。那么鋰電池替代鉛酸電池的主要障礙在哪里?
 
鋰電池性價比優(yōu)勢并不突出。據(jù)眾多經(jīng)銷鋰電車的經(jīng)銷商反映:采用國產(chǎn)鋰電池的電動車,返修率居高不下。國內(nèi)實力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來的鋰電池其返修率竟然低到5%,高到13%左右的差距,價格十分的懸殊:以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右,鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年,電池容量大大衰減,已經(jīng)無法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比,除了體積小與重量輕之外,其余并沒有多大的優(yōu)勢,其使用達到2年以上,電池的衰減程度已經(jīng)無法滿足行駛長距離的要求。
 
返修時間過長嚴重制約了消費者的使用。一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進行返修,時間長則一個星期左右,甚至有的更長,讓消費者等待得不耐煩,失去了使用的信心。其原因是,經(jīng)銷商無法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問題的電芯,一定要通過快遞運送到制造企業(yè),通過專業(yè)設備來進行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關鍵之一。
 
鋰電池過于“嬌貴”,無法像鉛酸電池那樣經(jīng)得起折騰。鋰電車在使用過程中,經(jīng)不起摔扔撞擊,一旦鋰電池遭到刺穿,或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞,鋰電池就有可能會產(chǎn)生燃燒與爆炸;鋰電池對充電器的要求很高,不能像鉛酸電池那樣隨便用馬路邊的投幣充電器來充電,一旦電流過大,擊穿鋰電池內(nèi)的保護板就有可能產(chǎn)生導致燃燒甚至爆炸。
 
由于鋰電池產(chǎn)品質量良莠不齊,大量的低端鋰電池沖擊著市場,使得經(jīng)銷商對鋰電車企業(yè)的選擇格外的小心謹慎,弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關門跑路,采購進來的鋰電車就要讓經(jīng)銷商全部兜著處理了。由此可見,鋰電池要實現(xiàn)替代鉛酸電池,如果不改變上述的問題,再過五年恐怕也很難。
總的來看電池有三種主要類型,一是化學電池,二是物理電池,三是生物電池?;瘜W電池我們一會兒再說,先簡單看一下物理電池和生物電池。物理電池包括光電池,也就是利用光照后就會產(chǎn)生電流的物質,將光能轉化為電能的裝置,比如太陽能電池就是典型的光電池。還有溫差電池,它可以將物質的溫差轉化為電能。還有原子能電池,它可以利用放射性物質放出的射線來獲得電能,所以壽命很長,多裝載于人造衛(wèi)星之上。生物電池目前主要包括兩種,一是酶生物燃料電池,它的原理是通過使用酶這一催化劑,在室溫下,使氫氣、甲醇、葡萄糖等材料,與氧氣發(fā)生化學反應,從而獲得電能。二是微生物電池,其原理是利用微生物進行與酶電池同樣的反應。
而至于目前在電池家族中挑大梁的化學電池,我們可以將其分為兩類,一類是沒電了就扔的一次性電池,代表是鋅錳干電池、堿性干電池和鋰電池。這三種電池的正極都是二氧化錳,而負極分別為鋅、鋅和鋰。另一類是沒電了再充電的二次電池,代表是鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池,還有我們手機、電腦里使用的鋰離子電池。這四種電池的正極分別為二氧化鉛、氫氧化鎳、氫氧化鎳和鈷酸鋰,而負極分別為鉛、鎘、儲氫合金和石墨。
 
除了這兩大類之外,化學電池中還有一個特殊的存在,這便是燃料電池,其原理是利用氫等燃料與氧反應從而產(chǎn)生電。比如說如果以氫為燃料,那么就會發(fā)生與水的電解相反的反應從而產(chǎn)生電,而且氫燃料電池的反應產(chǎn)物只有水,所以對環(huán)境沒有污染。
 
物理電池、生物電池與燃料電池產(chǎn)生電的原理不難理解,那么傳統(tǒng)的化學電池究竟是怎么產(chǎn)生電的呢?
 

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