鉛酸電池和鋰電池是生活中應(yīng)用最廣泛的兩種儲(chǔ)能電池。
鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成的,電解液是硫酸溶液的儲(chǔ)能電池。鉛酸蓄電池于1859年被發(fā)明,已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程,鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。這也是鉛酸電池名稱的由來。
根據(jù)鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與用途區(qū)別,可以分為四大類:1、固定型閥控密封式鉛酸蓄電池;2、動(dòng)力用鉛酸蓄電池;3、啟動(dòng)用鉛酸蓄電池;4、其它還有礦燈用鉛酸電池、小型閥控密封式鉛酸電池等。
鋰電池是一種由金屬鋰或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的儲(chǔ)能電池。鋰金屬電池最早在1912年被提出并研究。因?yàn)榻饘黉嚨幕瘜W(xué)特性非常活潑,在對其進(jìn)行保存、加工、使用時(shí),對外界環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)沒有得到應(yīng)用。現(xiàn)今鋰電池技術(shù)發(fā)展,才讓鋰電池也成為了儲(chǔ)能電池的主流。
鉛蓄電池的特點(diǎn):鉛蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時(shí)電動(dòng)勢較穩(wěn)定,缺點(diǎn)是比能量(單位重量所蓄電能)小,對環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個(gè)循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價(jià)較低,因而應(yīng)用廣泛。
鋰電池的特點(diǎn):
1 、高的能量重量比和能量體積比
2、 電壓高,單節(jié)鋰電池電壓為3.6V,約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓
3、 自放電小可長時(shí)間存放,這是該電池最突出的優(yōu)越性
4、 鋰電池安全性能較差
應(yīng)用領(lǐng)域:
鉛酸電池的應(yīng)用:
通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、應(yīng)急燈照明系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、消防和安全警報(bào)系統(tǒng)、太陽能、風(fēng)能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)備用電源、便攜式儀器、儀表、醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)備、電動(dòng)車、電動(dòng)工具等領(lǐng)域都有鉛酸電池的身影。一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)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(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V等。
鉛酸蓄電池在產(chǎn)品種類、理論研究、電氣性能等方面都得到了長足的進(jìn)步,如今無論是通信、電力、交通、軍事還是在航海、航空各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。
鋰電池的應(yīng)用:
我們知道現(xiàn)在鋰電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域呼聲很高。最早得以應(yīng)用的是鋰亞原電池,用于心臟起搏器中。由于鋰亞電池的自放電率極低,放電電壓十分平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。鋰離子電池大量應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)車、路燈備用電源、航燈、家用小電器上,可以說是最大的應(yīng)用群體。鋰錳電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓,更適合作集成電路電源,廣泛用于計(jì)算機(jī)、計(jì)算器、手表中。
智久AGV選擇鉛酸蓄電池:
通常情況下,鉛酸電池組重量在16-30公斤,體積較大;而鋰電池重量一般在2.5-3.0公斤,體積相對較小。如果按照輕便的標(biāo)準(zhǔn)我們該選擇鋰電池。但是,從安全和性能的角度考慮,我們智久AGV選擇使用鉛酸電池。
鉛酸電池具有電動(dòng)勢大,操作溫度廣、結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟,使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。在緊急照明設(shè)備、車輛啟動(dòng)、電動(dòng)車、固定備用直流電源等都用到了該電池。
成本方面:鋰電池的正極材料、負(fù)極材料、集流體、隔膜、電解質(zhì)等主材成本比鉛酸蓄電池高很多。而鉛酸蓄電池的組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本極低。由于制作工藝的原因,鋰電池的人工成本比較大。在制造成本中,鋰電池人工成本占40%以上, 而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%~20%。
價(jià)值方面:鋰電池生產(chǎn)用的機(jī)械設(shè)備昂貴,價(jià)值較高,機(jī)械設(shè)備折舊損耗較大。同時(shí),鋰電池在生產(chǎn)中大部分過程是不可逆的,而鉛酸蓄電池是可逆修復(fù)和再次使用的。這正是鉛酸電池的獨(dú)特之處,當(dāng)電池使用一段使電壓下降時(shí),可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因?yàn)檫@種電池能充電,可以反復(fù)使用,所以更劃算更耐用。鉛酸蓄電池使用之后的回收價(jià)值在40%以上,而鋰電池的回收價(jià)值幾乎是零。
能量方面:
實(shí)際上,眾多純電動(dòng)汽車在被鋰電池環(huán)繞的機(jī)艙內(nèi)都赫然屹立著一個(gè)鉛酸蓄電池。因?yàn)槭褂眉冧囯姵氐脑?,鋰電池的?nèi)阻很大,無法瞬時(shí)釋放很大的能量,汽車將無法啟動(dòng),而這一點(diǎn)正是鉛酸蓄電池的強(qiáng)項(xiàng)。所以必須要借助鉛酸蓄電池來幫忙。
安全方面:
安全問題是智久AGV選擇鉛酸電池最主要的因素。前段時(shí)間,亞馬遜上販賣的扭扭車由于之前多起爆炸事件皆被強(qiáng)制移除下架,并且眾多買家出于安全考慮紛紛退貨。從報(bào)道可以知道,在美國、香港、英國都相繼因?yàn)橛脩糍I了扭扭車,在充電時(shí)發(fā)生了爆炸事件。而其中主要的原因就是電池不合格。三起事件只是一個(gè)“縮影”,類似爆炸事件還有很多。從安全方面考慮,兩種電池中,鋰電池安全性能較差,速度不能太快,因?yàn)殇囯姵胤烹婋娏鬟^大容易出現(xiàn)爆炸事故。而如今的鉛酸蓄電池通過閥控技術(shù)和隔膜技術(shù)已經(jīng)解決了原來的滲漏問題并實(shí)現(xiàn)了永久免維護(hù),而現(xiàn)在被諸多企業(yè)看好的卷繞式鉛酸蓄電池里幾乎是沒有液體的。所以鉛酸電池在安全性能方面比鋰電池要好得多。
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