鉅大LARGE | 點擊量：468次 | 2023年09月11日
鋰離子電池和鉛酸蓄電池知識解析
一、鋰離子電池簡介
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，使得鋰金屬的出產、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使用。
鋰離子電池和鉛酸蓄電池有什么差別?哪一個好?
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、使用非水電解質的電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
充電正極上發生的反應為：LiCoO2==Li（1-x）CoO2+XLi++Xe-（電子）
充電負極上發生的反應為：6C+XLi++Xe-=LixC6
充電電池總反應：LiCoO2+6C=Li（1-x）CoO2+LixC6
正極
正極材料：可選的正極材料很多，主流產品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照：
正極反應：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。新的研究發現鈦酸鹽可能是更好的材料。
負極反應：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
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二、鉛酸蓄電池解析
鉛酸蓄電池（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。鉛酸蓄電池放電狀態下，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。
一個單格鉛酸蓄電池的標稱電壓是2.0V，能放電到1.5V，能充電到2.4V。在使用中，常常用6個單格鉛酸蓄電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸蓄電池。還有24V、36V、48V等。
鉛酸蓄電池重要特性
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，電池內部沒有自由酸液，因此電池可放置在任意位置。
泄氣系統
電池內壓超出正常水平后，VRLA電池會放出多余氣體并自動重新密封，保證電池內沒有多余氣體。
維護簡單
由于氣體復合系統使萌生的氣體轉化成水，在使用VRLA電池的過程中不要加水。
使用壽命長
采用了有抗腐蝕結構的鉛鈣合金欄板VRLA電池可浮充使用10-15年。
質量穩定，可靠性高
采用先進的加工工藝和嚴格的質量控制系統，VRLA電池的質量穩定，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。
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鉛酸蓄電池使用
備用電源
*電信
*太陽能系統
*電子開關系統
*通訊設備：基站，PbX，CATV，WLL，ONU，STb，無繩電話等
*后備電源：UPS，ECR，電腦后備系統，Sequence，ETC等
*緊急設備：應急燈，火警盜警，防火閘
主電源
*通訊設備：收發器
*電力控制機車：采集車，自動運輸車，電動輪椅，清潔機器人，電動汽車等
*機械工具啟動器：剪草機，hedgetrimmers，無繩電鉆，電動起子，電動雪橇，等等
*工業設備/儀器
*攝像：閃光燈，VTR/VCR，電影燈等
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三、鋰離子電池和鉛酸蓄電池差別比較
我們了解，一般比較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、國家政策等角度來進行：
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，那么重量能密度鋰離子電池就是鉛酸的3~5倍，這就意味著相同容量的情況下，鉛酸蓄電池是鋰離子電池的3~5倍，所以在儲能裝置輕量化上，鋰離子電池占居絕對優點。
體積能量密度
鋰離子電池的體積容量密度通常是鉛酸蓄電池的1.5倍左右，所以相同容量的情況下，鋰離子電池比鉛酸蓄電池體積要小30%左右。
使用周期
目前較為流行的材料體系是三元和鐵鋰，三元動力型鋰離子電池循環次數通常在1000次以上，磷酸鐵鋰離子電池的循環次數在2000次以上，鉛酸蓄電池的循環次數通常惟有300~350次左右，所以鋰離子電池的使用壽命是鉛酸蓄電池的3-6倍左右。
價格
目前鋰離子電池在價格上較鉛酸要貴，約莫是3倍左右，但是結合使用壽命分解，投入相同的成本，依然是鋰離子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蓄電池要稍差，所以在使用中要做好各種安全防止工作，比如戒備外力或事故對鋰離子電池造成損壞，因為這可能會引起著火或爆炸；目前鋰離子電池的溫度適用性也很好，所以在其他適應性方面，鋰離子電池也毫不遜色于鉛酸蓄電池。
使用場合
鉛酸蓄電池：汽車啟動，電動汽車電池，
鋰離子電池：手機，電腦，電動工具，今朝也用于電動汽車電池。
內部材料
鉛酸蓄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。
