一，鉛酸電池和鋰電池的結(jié)構(gòu)解析（該章節(jié)比較專業(yè)，非專業(yè)用戶可以跳過看第二節(jié)），

 

1、鉛酸電池的結(jié)構(gòu)

 

鉛酸電池（VRLA）的正極材料主要是由PbO2組成，負極材料主要是Pb組成，電解液通常是稀硫酸。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，遵循雙硫酸鹽反應(yīng)規(guī)則，正負極的主要成分均有硫酸鉛（PbSO4）晶粒生成，鉛酸蓄電池一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V，能放電到1.5V，能充電到2.4V。在應(yīng)用中，經(jīng)常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V等。理論比能量是166.9Wh/kg，實際比能量為35～45Wh/kg。由于電解液存在的導(dǎo)電性，使得鉛酸電池存在自放電和充電的時候不允許大電流充電，所以一般鉛酸電池的充電都限制在0.3C以下。

 

 

鉛酸電池的生產(chǎn)工藝比較成熟，在該技術(shù)上雖然有很多公司在正負極材料的制備工藝上有很多的創(chuàng)新和突破，但是使用材料的基礎(chǔ)技術(shù)卻沒有根本性的創(chuàng)新和突破。在制備工藝的改進創(chuàng)新基礎(chǔ)上鉛酸電池的蓄電能力，自放電性，以及耐充電性能都得到一定的改善。但是并沒有發(fā)生質(zhì)的的變化。鉛酸電池本身使用的材料存在一定的污染環(huán)境的風(fēng)險。在低速電動車使用的復(fù)雜工況環(huán)境下極有可能出現(xiàn)電解液泄露，或者是其他的情況致使鉛酸電池中的正負極材料流失到環(huán)境中去，對環(huán)境造成一定的污染。

 

就目前來講，鉛酸電池的制備從上游的鉛礦，以及各種加工廠產(chǎn)業(yè)鏈比較完善，競爭也比較充分，再加上行業(yè)發(fā)展的技術(shù)成熟程度包括產(chǎn)業(yè)設(shè)備的國產(chǎn)化率都是比較高，所以產(chǎn)品價格比較低，在低速電動車上使用非常具有成本優(yōu)勢。

 

2、鋰電池的結(jié)構(gòu)，

 

鋰電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。正極材料主要是鋰的活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料（俗稱三元），磷酸鐵鋰等活性鋰合物質(zhì)。負極材料主要是負極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6，基本是性能和化學(xué)穩(wěn)定性比較好的碳材料，石墨、碳纖維、玻璃碳等等，在負極材料方面石墨烯由于其優(yōu)異的充放電性能，越來越多的受到各個鋰電池廠家以及投資機構(gòu)的關(guān)注。電解液通常是溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液，目前比較熱的鋰離子電池的能量密度約在100～150Wh/kg左右，顯然比鉛酸電池高出很多。由于電解液使用的是有機溶劑，導(dǎo)電率非常弱。使得鋰電池的自放電性很小。在充電的時候允許大電流充電。所以一般鋰電池的充電能夠達到1C。

 

 

鋰電池的生產(chǎn)工藝目前來講已經(jīng)很成熟，但是在正負極材料、隔膜這些核心材料方面國產(chǎn)化依然還有很長的路要走。隨著裝配工藝的不斷進步和發(fā)展以及國內(nèi)大量的資本涌向鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。關(guān)鍵的原材料不斷在有所突破，再加上最近兩年大量的新開工的鋰電池廠家將會在未來兩年建成投產(chǎn)，勢必會造成鋰電池的產(chǎn)能過剩，價格必定會出現(xiàn)跌落。隨著資本的密集投入，上下游產(chǎn)業(yè)鏈的完善，鋰電池價格必將會到達一個低速電動汽車接受的水平。更主要的是鋰電池本身的材料結(jié)構(gòu)決定其不會存在對環(huán)境污染的巨大風(fēng)險。

 

二、鋰電池和鉛酸電池優(yōu)缺點的區(qū)別對比，

 

一般對比儲能產(chǎn)品要從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價格、安全適用性、國家政策等角度來進行：

 

1、體積和重量上：鋰電池比鉛酸電池更輕便，

 

一般情況下，相同體積的鋰電池的容量可以達到鉛酸電池的2到3倍。這個就是涉及到重量能量密度概念，目前的鋰電池能量密度一般在200~260wh/g，鉛酸一般在50~70wh/g，那么重量能密度鋰電池就是鉛酸的2-3倍，這就意味著相同質(zhì)量的情況下，鉛酸電池是鋰電池的2-3倍，所以在儲能裝置輕量化上，鋰電池占居絕對優(yōu)勢。

 

2、體積上：相同容量的情況下，鋰電池比鉛酸電池體積要小30%左右。因為，鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右，

 

3、使用周期和電池壽命：鋰電池的使用壽命是鉛酸電池的2-3倍左右，當下鉛酸電池使用壽命為2年左右，循環(huán)充放電一般為300次內(nèi)，而鋰電池循環(huán)充放電超過500次以上，普遍壽命在3年以上，還有鋰電廠家提出了3年質(zhì)保。鋰電池如果合理使用，不太經(jīng)受高溫，三年內(nèi)幾乎沒有太大的電池損耗，蓄電池一兩年后電瓶蓄電能力就下降很多。

 

4、價格：目前鋰電池在價格上較鉛酸要貴，大約是3倍左右，但是結(jié)合使用壽命分析，投入相同的成本，仍然是鋰電池使用周期要長一些。

 

5、安全性和適用性：鋰電池因為安全性較鉛酸電池要稍差，所以在使用中需要做好各種安全預(yù)防工作，比如防止外力或事故對鋰電池造成損壞，因為這可能會引起著火或爆炸；