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有关锂离子电池和铅酸蓄电池的差别详解

2024-02-03   点击量:1902

通常情况下,铅酸蓄电池包重量在16-30公斤,体积较大;而锂离子电池重量一般在2.5-3.0公斤,体积相对较小,所以骑行轻便、搬运也方便。从质量上来看,两者的好坏很难界定,不过消费者可以依据自己的实际要来购买正规厂家加工的品质好的电池。


锂离子电池的正极材料、负极材料、集流体、隔膜、电解质等主材成本比铅酸电池高很多。而铅酸电池的组装辅材和外部电路系统成本极低。


由于制作工艺的原由,锂离子电池的人工成本比较大。在制造成本中,锂离子电池人工成本占40%以上,而铅酸电池的人工成本一般为10%~20%。


锂离子电池加工用的机械设备昂贵,价值较高,机械设备折旧损耗较大。锂离子电池在加工中大部分过程是不可逆的,而铅酸电池是可逆修复和再次使用的。铅酸电池使用之后的回收价值在40%以上,而锂离子电池的回收价值几乎是零。


锂离子电池无论是体积比能量,还是重量比能量,锂离子电池均比铅酸电池高出3倍以上。锂离子电池体积更小、重量更轻。循环寿命长。锂离子电池用于电动汽车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂离子电池可以达到2000次左右,超出铅酸电池1.5~5倍。这大大降低了锂离子电池的使用成本,延长了使用寿命,提高使用便利度。具有较宽的充电功效范围。这是锂离子电池具有的神奇优势。在要时,可以使充电时间控制在20min~1h,充电效率达到84%以上。在进一步技术创新的基础上,这一特性将得到更好的发挥。


我们了解,一般比较储能产品要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命、价格、适用性、国家政策等角度来进行:


重量能量密度

目前的锂离子电池能量密度一般在200~260wh/g,铅酸一般在50~70wh/g,那么重量能密度锂离子电池就是铅酸的3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸蓄电池是锂离子电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂离子电池占居绝对优点。


体积能量密度

锂离子电池的体积容量密度通常是铅酸蓄电池的1.5倍左右,所以相同容量的情况下,锂离子电池比铅酸蓄电池体积要小30%左右。


使用周期

目前较为流行的材料体系是三元和铁锂,三元动力型锂离子电池循环次数通常在1000次以上,磷酸铁锂离子电池的循环次数在2000次以上,铅酸蓄电池的循环次数通常惟有300~350次左右,所以锂离子电池的使用寿命是铅酸蓄电池的3-6倍左右。


价格

目前锂离子电池在价格上较铅酸要贵,约莫是3倍左右,但是结合使用寿命分解,投入相同的成本,依然是锂离子电池使用周期要长一些。


适用性

锂离子电池因为安全性较铅酸蓄电池要稍差,所以在使用中要做好各种安全防止工作,比如戒备外力或事故对锂离子电池造成损坏,因为这可能会引起着火或爆炸;目前锂离子电池的温度适用性也很好,所以在其他适应性方面,锂离子电池也毫不逊色于铅酸蓄电池。


国家正策

铅酸蓄电池因为加工环节或废弃电池对环境造成的危害是相当严重的,所以从国家政策导向来讲,已经在限制铅酸蓄电池的张大再投资,或在某些范畴限制铅酸蓄电池的使用,将来锂离子电池替换铅酸蓄电池的趋势会越发分明,进度也会逐渐加快。我们了解,一般比较储能产品要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命、价格、适用性、国家政策等角度来进行:


重量能量密度

目前的锂离子电池能量密度一般在200~260wh/g,铅酸一般在50~70wh/g,那么重量能密度锂离子电池就是铅酸的3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸蓄电池是锂离子电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂离子电池占居绝对优点。


体积能量密度

锂离子电池的体积容量密度通常是铅酸蓄电池的1.5倍左右,所以相同容量的情况下,锂离子电池比铅酸蓄电池体积要小30%左右。


使用周期

目前较为流行的材料体系是三元和铁锂,三元动力型锂离子电池循环次数通常在1000次以上,磷酸铁锂离子电池的循环次数在2000次以上,铅酸蓄电池的循环次数通常惟有300~350次左右,所以锂离子电池的使用寿命是铅酸蓄电池的3-6倍左右。


价格

目前锂离子电池在价格上较铅酸要贵,约莫是3倍左右,但是结合使用寿命分解,投入相同的成本,依然是锂离子电池使用周期要长一些。


适用性

锂离子电池因为安全性较铅酸蓄电池要稍差,所以在使用中要做好各种安全防止工作,比如戒备外力或事故对锂离子电池造成损坏,因为这可能会引起着火或爆炸;目前锂离子电池的温度适用性也很好,所以在其他适应性方面,锂离子电池也毫不逊色于铅酸蓄电池。


使用场合

铅酸蓄电池:汽车启动,电动汽车电池,


锂离子电池:手机,电脑,电动工具,今朝也用于电动汽车电池。


内部材料

铅酸蓄电池正负极为氧化铅、金属铅、电解液为浓硫酸,


锂电正负极为钴酸锂/磷酸铁锂/锰酸锂、石墨、有机电解液。铅酸蓄电池成本更低


这是目前电动自行车厂家选择铅酸蓄电池的核心原由,由于电动自行车整体结构并不复杂,所以行业准入门槛较低,厂商基本上都是依赖低价走量来获得利润,而每台电动自行车上锂离子电池与铅酸蓄电池的采购成本相差从200元到1000元不等,有关这个价格敏感度极高的行业来说,成本的提升意味着消费者选择其他品牌产品的可能性加大。同时,当前电动自行车均匀寿命在3年左右,有关以中产阶层为主的消费者来说,购买锂离子电池电动自行车的意愿较低。


铅酸蓄电池回收体系更成熟


铅酸蓄电池紧要加工商天能集团向SMM表示,公司在2008年开始进行电池回收,目前已经拥有一套完整的电池回收体系,回收的废旧电池数量已经占产量的70%-80%,从电池塑壳包装到电池材料铅酸都可以进行回收。相对来说,锂离子电池本身发展较晚,各回收公司在2016年-2017年间才开始大规模投资建厂。


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钜大特种电池工程研究院

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