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鋰離子電池和鉛酸電池有什么優劣勢?哪種更適合電動汽車?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月26日  

鉛酸電池(VRLA),是一種電極重要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態下,正極重要成分為二氧化鉛,負極重要成分為鉛;充電狀態下,正負極的重要成分均為硫酸鉛。


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;在應用中,經常用6個單格鉛酸電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。


2何為鋰離子電池


鋰離子電池,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。


所以,鋰離子電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展,現在鋰離子電池已經成為了主流。


鋰離子電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制,現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。


鉛酸電池優缺點


優點:


價格便宜,同時自帶可回收再利用屬性,在用壞之后可以去電動汽車店里以舊換新,補差價便可換一組新的電池,把損失降到最低,對使用者是個不小的福利。抗擊打能力強,即使摔壞稍微修補一下就能繼續使用。


缺點:


首先就是鉛酸電池的體積和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是鉛酸電池一般情況下深充深放電在400次以內,有記憶,使用壽命在2年左右(大多情況下在1.5年以內)。并且鉛酸電池里面包含液體,電池消耗一段時間后,假如發現電池發燙的厲害或者充電時間變的短了,就要補充液體。


鋰離子電池優缺點


優點:


體積小、重量輕,綜合比較鉛酸電池,鋰離子電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量約是鉛酸電池重量的1/3。相同體積的鋰離子電池更比鉛酸電池的容量要高,體重的降低使得電動汽車續航能力新增大概10%左右。


充放電方面,鋰離子電池耐用性較鉛酸電池強,在常溫下使用,鋰離子電池可以持續充電48小時不會出現電池膨脹漏液破裂等事故,容量保持在95%以上。并且在專用充電器下,可以進行快速充放電。深充電深放電超過500次,而且還是無記憶,一般壽命基本在4到5年左右。


缺點:


鋰離子電池的制作成本高,制作設備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右,價格大概是鉛酸電池的二倍左右。并且鋰離子電池的回收價值不高,國內的回收環境也比較混亂,大部分鋰離子電池用壞了只能扔了,或者找個地方埋了。


而劣質鋰離子電池,在電動汽車這種密封條件不是太好,容易潮濕導致接觸不良等原因引發可能存在的安全隱患。


使用壽命


鉛酸電池:


鉛酸電池的使用壽命在400次左右循環充放電。


鋰離子電池:


鋰離子電池平常我們接觸的就非常多了,以手機為例,一部手機在使用1-2年后,續航能力雖不如以前,但很少有人會在兩年內考慮更換電池。


眾所周知,我們的手機都是在電量低于20%的時候發出警示,大部分人都會在這個時候選擇為手機充電,而從20%-100%充滿我們只使用了0.8次循環充放電,按照這個頻率我們兩年內對鋰離子電池的循環充放電次數為365/0.8=584次。


成本分析


在電動汽車還能正常行駛的情況下,大概比較鉛酸電池和鋰離子電池的更換成本。


雖然鉛酸電池更換成本高,但是每次更換后,電動汽車的續航可是滿血復活了;而鋰離子電池雖然沒有更換,但是隨著電池容量的不斷縮減續航會降低。


尤其在電動汽車新國標大背景下,假如你買了一臺電動汽車只騎行了一年就換掉(快遞外賣等使用頻次高的情況除外),那么選購采用鉛酸電池的電動汽車是比較劃算的;假如你不考慮換車,那么從第二年更換電池開始,鉛酸電池的低成本優勢就變得微乎其微,等到了第三年再次更換電池的時候,鉛酸電池的成本就明顯超過了鋰離子電池。


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