鉛酸電池會(huì)不會(huì)被鋰電池替代呢?鉛酸電池和鋰電池的區(qū)別在哪?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-25 11:54
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1.生產(chǎn)技術(shù)限制
鉛酸電池已經(jīng)有幾十年的發(fā)展,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,電池制造成本已經(jīng)大幅下 降,常規(guī)一組電動(dòng)車膠體鉛酸電池僅僅在1000元以內(nèi),可以這么說(shuō),電動(dòng)車能夠普及,和鉛酸電池的發(fā)展是密不可分的。.
而鋰電池生產(chǎn)商的技術(shù)還遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn),即使這樣,要想普及,還是有一段路需要走。
2.維修困難
雖然鋰電池憑借長(zhǎng)續(xù)航、長(zhǎng)壽命以及優(yōu)質(zhì)的電池容量能多方面特點(diǎn)而備受市場(chǎng)歡迎。但是現(xiàn)在的技術(shù)并不能保證在使用期間,電池不會(huì)發(fā)生故障。一旦有問(wèn)題,維修極其困難,只有寄回廠家這一選項(xiàng),來(lái)回消耗時(shí)間,這是絕大多數(shù)消費(fèi)者都不能忍受的。
3.價(jià)格居高不下
鋰電池是功率密度比較高的電池,雖然它的體積比較小,但是價(jià)格昂貴,以我們常見的48V10Ah電池規(guī)格來(lái)說(shuō),鋰電池組的價(jià)格遠(yuǎn)高于鉛酸電池。就拿電動(dòng)車售價(jià)來(lái)說(shuō),鋰電池電動(dòng)車比鉛酸電池電動(dòng)車價(jià)格高上1000是常有的事情。
但是隨著是鋰電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)的突破,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,成本不斷降低,市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)跟上來(lái),甚至可能齊平鉛蓄電池。至少在技術(shù)層面,鋰電是輕量高能電池的典型代表,其技術(shù)特點(diǎn)將覆滅傳統(tǒng)鉛酸電池,并將引導(dǎo)傳統(tǒng)鉛酸電池輕量高能化的技術(shù)改革!尤其是今年電動(dòng)車新國(guó)標(biāo)和電池新國(guó)標(biāo)的正式發(fā)布,電動(dòng)車動(dòng)力講求輕量高能趨勢(shì),很明顯的變化就是鉛酸電池已經(jīng)開始重量低重高能方向發(fā)展。
所以肯定的是,在國(guó)家已經(jīng)開始倡導(dǎo)高比能量的輕量高能電池的推廣趨勢(shì)上,鋰電有了機(jī)會(huì),傳統(tǒng)的相同容量但重量卻高出很多的非國(guó)標(biāo)電池必遭淘汰,鉛酸的未來(lái)只有一條路,基于技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)輕量高能,即和鋰電一樣實(shí)現(xiàn)高比能量,才能和鋰電一起并存。當(dāng)前,政策的管制和市場(chǎng)已經(jīng)上市新國(guó)標(biāo)電池,傳統(tǒng)的鉛酸電池已經(jīng)開始走向萎縮直至退出市場(chǎng),因?yàn)椴⒉皇撬械你U酸廠家都有這種技術(shù)實(shí)力去研發(fā)輕量高能的新國(guó)標(biāo)電池并且實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的。
這里又不得不提最近全國(guó)各地層出不窮的廢電池查處、沒收、罰款事件,很多地區(qū)的電瓶經(jīng)銷網(wǎng)點(diǎn)反映廢電池?zé)o人問(wèn)津,賤價(jià)都賣不出去。其實(shí)你們真的沒想明白這背后的原因嗎?大家仔細(xì)想想,鉛酸電池這么多年來(lái),消費(fèi)者大部分都是換購(gòu)電池,而不是全新購(gòu)買電池,原因就在于原來(lái)的廢舊電瓶還有銷售出路所以值點(diǎn)錢,可以折抵一部分賣價(jià)?!′囯姵厥且活愑射嚱饘倩蜾嚭辖馂樨?fù)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(shí),M. S. WhitTIngham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)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(fù)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(fù)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(duì)照:
正極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子嵌入,充電時(shí)鋰離子脫嵌。 充電時(shí):LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放電時(shí):Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。
負(fù)極
負(fù)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(fù)極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子脫嵌,充電時(shí)鋰離子嵌入。
充電時(shí):xLi+ + xe- + 6C → LixC6
放電時(shí):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(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。
一個(gè)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(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來(lái)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(huì)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(huì)放出多余氣體并自動(dòng)重新密封,保證電池內(nèi)沒有多余氣體。
維護(hù)簡(jiǎn)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(guò)程中不需要加水。
使用壽命長(zhǎng)
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(jìn)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(jìn)行100%檢驗(yàn)。
安全認(rèn)證
所有VRLA電池均通過(guò)UL安全認(rèn)證。
三、鋰電池和鉛酸電池區(qū)別對(duì)比
我們知道,一般對(duì)比儲(chǔ)能產(chǎn)品要從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價(jià)格、適用性、國(guó)家政策等角度來(lái)進(jìn)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(chǔ)能裝置輕量化上,鋰電池占居絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
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?jiǎng)恿π弯囯姵匮h(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。
目前鋰電池在價(jià)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(zhǎng)一些。
適用性
鋰電池因?yàn)榘踩暂^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(duì)鋰電池造成損壞,因?yàn)檫@可能會(huì)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。
















