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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年發明,已經歷了近150年的發展歷程,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、60V、72V等。


鋰離子電池的發明者是愛迪生,雖然發明時間較早,但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。隨著二十世紀末微電子技術的發展,小型化的設備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰離子電池隨之進入了大規模的實用階段。


如此看來,鋰離子電池發展較晚,應屬于后起之秀,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。不懂那么多專業術語的我們,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(很多用戶發現新電池六七個月后出現跑不遠的問題,這往往跟電池硫化有關)。鉛酸電池價格相對便宜,且可以進行修復,延續使用壽命。鉛酸電池的組裝輔材和外部電路系統成本低,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中矩的經濟類型的國產車,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,最持久的續航力。但是身板嬌嫩,舍不得剮蹭一下,畢竟成本高,設備昂貴,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。從電池結構來說,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電芯上都設計有安全閥,不僅可以釋放內部過大壓力,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,直接從根源上解決過充過放的問題。


鋰離子電池BMS電池管理系統就可以給電池供應十足的保護,功能就包括:充/放電高低溫保護;單節過充/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生熱分解,并與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應,降低電解液的熱穩定性。


動力鋰離子電池重要用磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰相同結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,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現有小部分樣品出現燃燒現象,但未出現一例爆炸事件。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。再配上劣質充電器,不出事兒是你人品好。


電動汽車自燃爆炸常有發生,多數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,兩極轉化為有效物質后,假如再繼續充電,就會出現大量的氫、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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