锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,而铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。
一、锂电池
1、基本介绍
锂电池(Lithiumbattery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数的几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
2、工作原理
(1)锂金属电池:
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
(2)锂离子电池:
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe-=LixC6
充电电池总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
二、铅酸电池
1、基本介绍
已经历了近150年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、还是在航海、各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。根据铅酸蓄电池结构与用途区别,粗略将电池分为四大类:(1)启动用铅酸蓄电池;(2)动力用铅酸蓄电池;(3)固定型阀控密封式铅酸蓄电池;(4)其它类,包括小型阀控密封式铅酸蓄电池,矿灯用铅酸蓄电池等。
2、工作原理
阀控铅酸电池充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电,使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。
当铅酸蓄电池充电将达到顶点时,充电电流只被用来分解电解液中的水,此时,电池正极产生氧气,负极产生氢气,气体会从蓄电池中溢出,造成电解液减少,需不定时加水。
另一方面,充电末期或过充条件下,充电能量被用来分解水,正极产生的氧气与负极的海绵状铅反应,使负极的一部分处于未充满状态,抑制负极氢气的产生。
耐用性:
铅酸电池一般深充深放电400次以内,有记忆,寿命在两年左右。如果使用的是免维护铅酸蓄电池,需要注意的是其电池失水量少,使用中一般不需添加蒸馏水。锂电池耐用性较强,消耗慢,充放超过500次,并且无记忆,一般寿命在4—5年。
据专家介绍,就耐用性而言,锂电池耐震动性好,完全充电状态的电池安全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的频率震动1小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常;耐过充电性好,25摄氏度,完全充电状态的电池0.1CA充电48小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常,容量维持率在95%以上;耐大电流性好,完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5秒钟,无导电部分熔断,无外观变形。
体积、质量方面:
一般铅酸电池组重量是16-30公斤,体积较大;锂电池一般在2—6公斤,体积相对较小,所以骑行轻便、搬运方便。就质量而言,两者孰好孰坏很难界定,消费者可以根据自己的需求,购买正规厂家生产的电池。
价格、质保期方面:
目前市场上主流电池是48伏,如果更换的话,铅酸电池700元左右,质保期为1年;锂电池价格相对较贵,需要1200元左右,但是质保期能为3年。
行驶公里:
同样是48V的电池,在充满电的情况下,铅酸电池和锂电池的电动车都可以行驶30-40公里。速度主要取决于所使用的电机大小。
电池容量:
铅酸电池容量为20安时左右;锂电池容量为任意配置。
环保:
在2012年国家颁布《铅蓄电池行业准入条件》以后,铅酸行业经过重组整合,大部分厂家已采用内化成无镉无砷绿色生产,更加环保、更加节能,只在回收过程当中,如果方法不当可能造成污染;锂电池在生产、回收方面,相对更绿色环保。