鋰離子電池和鉛酸電池是目前使用較廣泛的兩種電池。那麼這兩種電池有什麼區別,哪個更好呢?下文將以鋰離子電池和鉛酸電池的區別為中心而展開的話題。

鋰離子電池和鉛酸電池的區別


一、鋰離子電池簡介

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。 1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。 20世紀70年代時,M. S. WhitTIngham提出並開始研究鋰離子電池。

鋰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,並且是可以充電的。

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它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:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處於富鋰狀態;放電時則相反。

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製成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。

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。

三、鋰離子電池和鉛酸電池區別對比

我們知道,一般對比儲能產品要從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價格、適用性等角度來進行:

重量能量密度

目前的鋰離子電池能量密度一般在200~260wh/g,鉛酸一般在50~70wh/g,那麼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,鋰離子電池佔居絕對優勢。

體積能量密度

鋰離子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係是三元和鐵鋰,三元動力型鋰電池循環次數通常在1000次以上,磷酸鐵鋰電池的循環次數在2000次以上,鉛酸電池的循環次數通常只有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

鋰離子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,所以在其他適應性方面,鋰電池也毫不遜色於鉛酸電池。

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 ,現在也用於電動車電池。

內部材料

  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。