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買電動汽車究竟是鋰離子電池好還是鉛酸電池好呢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月23日  

要想弄清這個問題,我們要了解什么是鉛酸蓄電池以及鋰離子電池


鉛酸蓄電池源自于法國人普蘭特于1859年發(fā)明,已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程,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。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(yīng)用中,經(jīng)常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V、60V、72V等。


鋰離子電池的發(fā)明者是愛迪生,雖然發(fā)明時間較早,但由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰離子電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著二十世紀末微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰離子電池隨之進入了大規(guī)模的實用階段。


如此看來,鋰離子電池發(fā)展較晚,應(yīng)屬于后起之秀,這也解釋了為何市場上鉛酸電池所占份額大于鋰離子電池。不懂那么多專業(yè)術(shù)語的我們,怎么分辨二者差別呢?


首先我們從體積來看,同等電量下鉛酸電池的體積比鋰離子電池要大得多。但從使用壽命來看,鋰離子電池的使用壽命比鉛酸電池高出3倍以上,使用時間一般在4年左右,而鉛酸電池一般也就1年左右(很多用戶發(fā)現(xiàn)新電池六七個月后出現(xiàn)跑不遠的問題,這往往跟電池硫化有關(guān))。鉛酸電池價格相對便宜,且可以進行修復(fù),延續(xù)使用壽命。鉛酸電池的組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本低,所以從使用成本上比鋰離子電池便宜的多。但是從長遠看,尤其是快遞外賣等對電池續(xù)航要求比較高,車輛要求輕便跑的遠、電池使用頻繁的的用戶,還是推薦鋰離子電池。況且在新國標背景下,鋰離子電池符合電動汽車自身硬性要求。


用類比法,鉛酸電池就好比一輛中規(guī)中矩的經(jīng)濟類型的國產(chǎn)車,又硬又耐撞,還便宜,有點問題修補一下就行,不會心疼,真不行還能回爐重造。而鋰離子電池,就好比一輛進口高檔小轎車,給你最佳的行車體驗,最持久的續(xù)航力。但是身板嬌嫩,舍不得剮蹭一下,畢竟成本高,設(shè)備昂貴,人工成本占到制作成本的40%,而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%~20%。價格大概是鉛酸電池價格的三倍左右,但是鋰離子電池輕便,使用壽命長,而且符合新國標電動汽車要求,從長遠來看性價比和實用性明顯優(yōu)于鉛酸電池、


鋰離子電池和鉛酸電池的安全性問題一直是用戶爭議的一個點,有人說鋰離子電池比鉛酸電池更安全,但有人卻想的恰好相反。從電池結(jié)構(gòu)來說,目前鋰離子電池包基本都是18650電池進行封裝,而鉛酸電池則基本上也是密封性能很好的免維護性鉛酸電池,兩者的危險系數(shù)基本相當。到底誰更安全,往下看就了解了!


從電池的安全防護角度來看,18650電芯上都設(shè)計有安全閥,不僅可以釋放內(nèi)部過大壓力,還會物理斷開電池與外界的電路連接,相當于將該電芯物理隔斷,以保證電池包其它電芯的安全。另外,鋰離子電池包通常都會配備BMS保護板,它能夠精準控制電池包中每一顆電芯的狀態(tài),直接從根源上解決過充過放的問題。


鋰離子電池BMS電池管理系統(tǒng)就可以給電池供應(yīng)十足的保護,功能就包括:充/放電高低溫保護;單節(jié)過充/過放電壓保護;充/放電過流保護;電芯均衡;短路保護;充電提醒等等。


鋰離子電池包的電解液為鋰鹽與有機溶劑的混合溶液,其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰,該材料在高溫下易發(fā)生熱分解,并與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學(xué)反應(yīng),降低電解液的熱穩(wěn)定性。


動力鋰離子電池重要用磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰相同結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)一例爆炸事件。鋰離子電池包安全性較之已大有改善。


相反,鉛酸電池缺乏BMS系統(tǒng)保護。鉛酸電池在安全防護上除了安全閥之外似乎就乏善可陳,BMS保護幾乎不存在,很多劣質(zhì)充電器甚至都無法做到充滿后斷電,安全保障上與鋰離子電池相去甚遠。再配上劣質(zhì)充電器,不出事兒是你人品好。


電動汽車自燃爆炸常有發(fā)生,多數(shù)都是電池充放電造成的,有專家解釋,鉛酸蓄電池的充電時間過長,充電到末期,兩極轉(zhuǎn)化為有效物質(zhì)后,假如再繼續(xù)充電,就會出現(xiàn)大量的氫、氧氣體。當這種混合氣體濃度在空氣中占4%時,又來不及逸出,假如排氣孔堵塞或氣體太多,遇到明火就會發(fā)生爆炸,輕則損壞蓄電池,重則傷人、損物。也就是,鉛酸電池一旦過度充電,將提高爆炸的幾率。而目前市面上的鉛酸電池并沒有做任何的過充保護,這就讓充電中的尤其是充電末期的鉛酸電池危險性極高。


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