鉛酸電池和鋰電池的不同之處有哪些?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-19 16:09
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1、啟動用2、動力用3、固定性閥控密封式4、小型閥控密封式。這種方法主要從結(jié)構(gòu)方面分類,又想兼顧用途,對于非電池從業(yè)人員來說理解上還是有一定困難的,如果從純市場應(yīng)用的角度來分類則比較好理解,按這個標(biāo)準(zhǔn),鉛酸電池分為兩類:主電源,包括:通訊設(shè)備、工業(yè)儀器設(shè)備、電力控制機(jī)床,便攜設(shè)備;備用電源,包括:應(yīng)急設(shè)備、通訊基站、電子開關(guān)系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)。這種應(yīng)用分類,應(yīng)用有許多交集,就市場容量而言,如電動自行車和小型乘用車。在動力電池領(lǐng)域里,主要的也是這兩種技術(shù)之爭,因此我們在這一領(lǐng)域來比較鉛酸電池和鋰電池的區(qū)別具有代表性,否則,參照物不確定,比較起來就是漫無邊際的。兩者的一切區(qū)別,其源頭是基于材料的性能之別,鉛酸電池的正負(fù)極材料為氧化鉛、金屬鉛、濃硫酸;鋰離子電池則有四個構(gòu)件:正極(鈷酸鋰/錳酸鋰/磷酸鐵鋰/三元)、負(fù)極石墨、隔膜和電解質(zhì),由此導(dǎo)致的不同主要有:標(biāo)稱電壓不同:單體鉛酸電池2.0V,單體鋰電池3.6V;能量密度不同:鉛酸電池30WH/KG,鋰電池110WH/KG;循環(huán)壽命不一樣,鉛酸電池平均300-500次,鋰電池多達(dá)千次以上,從鋰電自行車的兩個主流技術(shù)路線來看,三元鋰電池放電壽命1000次,磷酸鐵鋰電池的壽命則可達(dá)到2000次;充電方式:鋰電池采用限壓限流法,即對電流和電壓均給定一個限制的閾值,而鉛酸電池的充電方法就比較多,擇其要者有:恒流充電法、恒壓充電法、階段等流充電法和浮充,不能一一盡述。
以上是基于工作原理的不同而表現(xiàn)出來的二者電性能特點(diǎn)區(qū)別,此外,影響二者推廣的還有其他兩個因素:安全與成本,可稱之為市場因素。與電性能特征鋰電池占優(yōu)不同,在市場因素上則是鉛酸電池占優(yōu)。
安全:鉛酸電池大電流放電不易發(fā)生意外,因?yàn)樗休^高的密封性,即使有所意外(比如泄漏),其正負(fù)極和鉛酸電解液也不是易燃物。而鋰離子電池的電解液是酯類溶液,易燃且有揮發(fā)性。鋰電池工作原理是鋰離子在正極和負(fù)極之間經(jīng)過隔膜嵌入/嵌出,大電流經(jīng)過會形成鋰枝晶,這兩個因素都是鋰電池燃燒與爆炸的根源。成本:鉛酸電池所用材料及工作要求都低得多,就電動自行車來看,鋰電車光是電池就可能是用鉛酸電池裝配的整個電動車的價值。在電動自行車和小型家用車市場上,鉛酸電池和鋰電池都在應(yīng)用,因?yàn)榛ビ斜容^優(yōu)勢,鋰電池有電性能和便利優(yōu)勢,而鉛酸電池有安全和成本優(yōu)勢。這兩類電池在其他應(yīng)用上的表現(xiàn)也大抵如此。.能量均衡,整個電池包,由于很多節(jié)電池串聯(lián),工作一定時間后,由于其電芯本身的不一致性、工作溫度的不一致性等原因的影響,最后會表現(xiàn)出很大的差異,對電池的壽命和系統(tǒng)的使用有巨大的影響,能量均衡就是彌補(bǔ)電芯個體之間的差異去做一些主動或被動的充電或放電的管理,確保電池的一致性,延長電池的壽命。
業(yè)內(nèi)一般有被動均衡和主動均衡兩類方式,其中被動均衡主要是把電量多的電量通過電阻消耗達(dá)到均衡,主動均衡主要是把電量多的電池的電量通過電容、電感或變壓器轉(zhuǎn)移到電量少的電池達(dá)到均衡。
由于主動均衡系統(tǒng)相對復(fù)雜,成本相對較高,主流依然還是被動均衡。
3.SOC計算,電池的電量計算是BMS很重要的一塊,很多系統(tǒng)都需要比較精確知道剩余電量的情況。由于技術(shù)的發(fā)展,SOC的計算積累的很多的方法,精度要求不高的可以根據(jù)電池電壓判斷剩余電量,精確的方法主要的是電流積分法(又叫Ah法),Q=∫idt,還有內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等。業(yè)內(nèi)主流依然是電流計分法。
4.通信,不同的系統(tǒng)對通信接口的要求不一樣,主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等。其中汽車和儲能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。
BMS系統(tǒng)由于競爭還不充分,加之其系統(tǒng)的復(fù)雜性,系統(tǒng)廠商相對較少,相關(guān)的芯片廠商也主要是歐美幾家大廠,國內(nèi)有少數(shù)幾家大公司在研發(fā)。未來的機(jī)會很多。
















