鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1062次 | 2020年10月23日
買電動(dòng)汽車究竟是鋰離子電池好還是鉛酸電池好呢?
要想弄清這個(gè)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(fā)明,已經(jīng)歷了近150年的發(fā)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(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、60V、72V等。
鋰離子電池的發(fā)明者是愛迪生,雖然發(fā)明時(shí)間較早,但由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰離子電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著二十世紀(jì)末微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰離子電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。
如此看來,鋰離子電池發(fā)展較晚,應(yīng)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(yè)術(shù)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(shí)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(fā)現(xiàn)新電池六七個(gè)月后出現(xiàn)跑不遠(yuǎn)的問題,這往往跟電池硫化有關(guān))。鉛酸電池價(jià)格相對便宜,且可以進(jìn)行修復(fù),延續(xù)使用壽命。鉛酸電池的組裝輔材和外部電路系統(tǒng)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(yuǎn)看,尤其是快遞外賣等對電池續(xù)航要求比較高,車輛要求輕便跑的遠(yuǎn)、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(biāo)背景下,鋰離子電池符合電動(dòng)汽車自身硬性要求。
用類比法,鉛酸電池就好比一輛中規(guī)中矩的經(jīng)濟(jì)類型的國產(chǎn)車,又硬又耐撞,還便宜,有點(diǎn)問題修補(bǔ)一下就行,不會(huì)心疼,真不行還能回爐重造。而鋰離子電池,就好比一輛進(jìn)口高檔小轎車,給你最佳的行車體驗(yàn),最持久的續(xù)航力。但是身板嬌嫩,舍不得剮蹭一下,畢竟成本高,設(shè)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(jià)格大概是鉛酸電池價(jià)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(biāo)電動(dòng)汽車要求,從長遠(yuǎn)來看性價(jià)比和實(shí)用性明顯優(yōu)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(gè)點(diǎn),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(jié)構(gòu)來說,目前鋰離子電池包基本都是18650電池進(jìn)行封裝,而鉛酸電池則基本上也是密封性能很好的免維護(hù)性鉛酸電池,兩者的危險(xiǎn)系數(shù)基本相當(dāng)。到底誰更安全,往下看就了解了!
從電池的安全防護(hù)角度來看,18650電芯上都設(shè)計(jì)有安全閥,不僅可以釋放內(nèi)部過大壓力,還會(huì)物理斷開電池與外界的電路連接,相當(dāng)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(huì)配備BMS保護(hù)板,它能夠精準(zhǔn)控制電池包中每一顆電芯的狀態(tài),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(tǒng)就可以給電池供應(yīng)十足的保護(hù),功能就包括:充/放電高低溫保護(hù);單節(jié)過充/過放電壓保護(hù);充/放電過流保護(hù);電芯均衡;短路保護(hù);充電提醒等等。
鋰離子電池包的電解液為鋰鹽與有機(jī)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(fā)生熱分解,并與微量的水以及有機(jī)溶劑之間進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng),降低電解液的熱穩(wěn)定性。
動(dòng)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(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰相同結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。有報(bào)告指出,實(shí)際操作中針刺或短路實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)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(tǒng)保護(hù)。鉛酸電池在安全防護(hù)上除了安全閥之外似乎就乏善可陳,BMS保護(hù)幾乎不存在,很多劣質(zhì)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(yuǎn)。再配上劣質(zhì)充電器,不出事兒是你人品好。
電動(dòng)汽車自燃爆炸常有發(fā)生,多數(shù)都是電池充放電造成的,有專家解釋,鉛酸蓄電池的充電時(shí)間過長,充電到末期,兩極轉(zhuǎn)化為有效物質(zhì)后,假如再繼續(xù)充電,就會(huì)出現(xiàn)大量的氫、氧氣體。當(dāng)這種混合氣體濃度在空氣中占4%時(shí),又來不及逸出,假如排氣孔堵塞或氣體太多,遇到明火就會(huì)發(fā)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(hù),這就讓充電中的尤其是充電末期的鉛酸電池危險(xiǎn)性極高。