鋰電池和鉛酸電池是目前使用較廣泛的兩種電池嗎？鋰電池和鉛酸電池相比哪種好？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-19 16:32
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鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時，M. S. WhitTIngham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。
鋰離子電池工作原理：
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為：LiCoO2==Li（1-x）CoO2+XLi++Xe-（電子）
充電負極上發(fā)生的反應(yīng)為：6C+XLi++Xe- = LixC6
充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li（1-x）CoO2+LixC6
正極
正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照：
正極反應(yīng)：放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子脫嵌。 充電時：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放電時：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。
負極
負極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。
負極反應(yīng)：放電時鋰離子脫嵌，充電時鋰離子嵌入。
充電時：xLi+ + xe- + 6C → LixC6
放電時：LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
二、鉛酸電池介紹
鉛酸電池（VRLA），是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。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，正負極的主要成分均為硫酸鉛。
一個單格鉛酸電池的標(biāo)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(biāo)稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V等。
鉛酸電池主要特性
安全密封
在正常操作中，電解液不會從電池的端子或外殼中泄露出。沒有自由酸
特殊的吸液隔板將酸保持在內(nèi)，電池內(nèi)部沒有自由酸液，因此電池可放置在任意位置。
泄氣系統(tǒng)
電池內(nèi)壓超出正常水平后，VRLA電池會放出多余氣體并自動重新密封，保證電池內(nèi)沒有多余氣體。
維護簡單
由于氣體復(fù)合系統(tǒng)使產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化成水，在使用VRLA電池的過程中不需要加水。
使用壽命長
采用了有抗腐蝕結(jié)構(gòu)的鉛鈣合金欄板VRLA電池可浮充使用10-15年。
質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高
采用先進的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)，VRLA電池的質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠。電壓、容量和密封在線上進行100%檢驗。
安全認證
所有VRLA電池均通過UL安全認證?！°U酸電池應(yīng)用
備用電源
*電信
*太陽能系統(tǒng)
*電子開關(guān)系統(tǒng)
*通訊設(shè)備：基站，PBX，CATV，WLL，ONU，STB，無繩電話等
*后備電源：UPS，ECR，電腦后備系統(tǒng)，Sequence，ETC等
*緊急設(shè)備：應(yīng)急燈，火警盜警，防火閘
主電源
*通訊設(shè)備：收發(fā)器
*電力控制機車：采集車，自動運輸車，電動輪椅，清潔機器人，電動車等
*機械工具啟動器：剪草機，hedge trimmers，無繩電鉆，電動起子，電動雪橇，等等
*工業(yè)設(shè)備/儀器
*攝像：閃光燈，VTR/VCR，電影燈等
鋰電池和鉛酸電池有什么區(qū)別?哪個好?
三、鋰電池和鉛酸電池區(qū)別對比
我們知道，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、適用性、國家政策等角度來進行：
重量能量密度
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3~5倍，這就意味著相同容量的情況下，鉛酸電池是鋰電池的3~5倍，所以在儲能裝置輕量化上，鋰電池占居絕對優(yōu)勢。
體積能量密度
鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右，所以相同容量的情況下，鋰電池比鉛酸電池體積要小30%左右。
使用周期
目前較為流行的材料體系是三元和鐵鋰，三元動力型鋰電池循環(huán)次數(shù)通常在1000次以上，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)在2000次以上，鉛酸電池的循環(huán)次數(shù)通常只有300~350次左右，所以鋰電池的使用壽命是鉛酸電池的3-6倍左右。
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。
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；目前鋰電池的溫度適用性也很好，所以在其他適應(yīng)性方面，鋰電池也毫不遜色于鉛酸電池。
使用場合
鉛酸電池：汽車啟動 ，電動車電池，
鋰電池：手機，電腦，電動工具 ，現(xiàn)在也用于電動車電池。
內(nèi)部材料
鉛酸電池正負極為氧化鉛、金屬鉛 、電解液為濃硫酸，
鋰電正負極為鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/錳酸鋰、石墨、有機電解液。鋰電池：是一種由鋰金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池；鋰電池分磷酸鐵鋰、錳酸鋰，它的容量是同等體積鎳氫電池的1.5-2倍，因其能量密度較高，自放電率低而得到廣泛使用。
鉛酸電池：是一種電極由鉛及氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池；鉛酸電池放電狀態(tài)下正極主要成分為二氧化氯，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下正負極主要成分均為硫酸鋁。環(huán)保性：鋰電池沒有污染，而鉛酸電池有重金屬的污染
比能量：鋰電池的質(zhì)量比和體積比能都高于鉛酸電池大約40%
使用壽命：鉛酸電池循環(huán)充放電500次后容量衰減至40%以下，鋰電池則能保持85%左右
放電特性：同樣容量的電池，大電流放電的情況下，鋰電池比鉛酸電池要多放出來大約30%的電
鋰電池的使用常識：
電池使用溫度環(huán)境參考如下：
充電環(huán)境溫度范圍：0°C-35°C
使用環(huán)境溫度范圍：-10°C-45°C
存放環(huán)境溫度范圍：0℃-20℃
不同溫度環(huán)境中可用容量參考如下：
-10°C可用容量為70%
0°C可用容量為80%
25°C可用容量為100%
