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。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.WhitTIngham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。
锂离子电池工作原理:
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
正极
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。充电时:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。
负极
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。
充电时:xLi++xe-+6C→LixC6
放电时:LixC6→xLi++xe-+6C
铅酸电池(VRLA),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。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。
铅酸电池主要特性
安全密封
在正常操作中,电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。没有自由酸
特殊的吸液隔板将酸保持在内,电池内部没有自由酸液,因此电池可放置在任意位置。
泄气系统
电池内压超出正常水平后,VRLA电池会放出多余气体并自动重新密封,保证电池内没有多余气体。
维护简单
由于气体复合系统使产生的气体转化成水,在使用VRLA电池的过程中不需要加水。
使用寿命长
采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板VRLA电池可浮充使用10-15年。
质量稳定,可靠性高
采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统,VRLA电池的质量稳定,性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。
安全认证
所有VRLA电池均通过UL安全认证。
标称电压不同铅酸电池单体标称电压:2.0V锂电单体标称电压:3.6V
2:内部材料不同铅酸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
3:能量不同铅酸电池30WH/KG锂电池150WH/KG
4:使用场合不同铅酸电池:汽车启动,电动车电池锂电池:手机,电脑,电动工具,现在也用于电动车电池
5:电特性不同铅酸电池不能大电流放电,寿命短锂电池可以大电流放电,寿命好。
另外的区别还有下面的表现:
1、耐用性:铅酸电池一般深充深放电300次以内,有记忆,寿命在两年左右。并且铅酸电池内有液体,消耗一段时间后,如果发现电池发烫或者充电时间变短,就需要补充液体;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。
2、体积、质量方面:一般铅酸电池重量是16—30公斤,体积较大;锂电池一般在2.5—3公斤,体积相对较小,所以骑行轻便、搬运方便。
3、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450元左右,质保期为1年;锂电池价格相对较贵,需要1000元左右,但是质保期为两年。
4、行驶公里:同样是48伏的电池,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。
5、电池容量:铅酸电池容量为20安左右;锂电池容量为8—10安。
6、环保:铅酸电池在生产过程中存在污染,如果回收不当也可能造成污染;锂电池则相对绿色环保。