发布时间:2020-02-28
在电池行业中,锂电池和铅酸电池经常被拿来作比较。很多用户都有过此疑问:为什么许多UPS蓄电池组用的是铅酸电池,很少用锂电池?此文浅谈一下锂电池与铅酸电池的区别与各自的优缺点。
1、概念性质不同
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。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌;充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。由于锂电池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。
铅酸电池:铅电池也称二次电池。是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。铅电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
2、价格
锂电池:锂电池价格高,无论是三元锂离子电池或磷酸铁锂离子电池,大规模储能应用都要搭配BMS电池管理系统使用,新增了储能系统的成本。但是随着铅价的上涨和锂离子电池生产成本下降,目前储能锂离子电池与铅酸电池之间的价格差呈逐年缩小的趋势。
铅酸电池:一个铅酸电池的价格就是大概从几百元到几千元不等,每个厂家的价格都大同小异。
3、循环使用寿命
锂电池:使用寿命更长,目前三元电池循环寿命突破1000-2000次,磷酸铁锂离子电池更是可以达到3000-4000次以上。
铅酸电池:使用寿命相对较短,铅酸电池的循环次数在300-500次左右。
4、重量能量密度
锂电池:能量密度高,其中三元电芯单体能量密度最高可达350Wh/kg,磷酸铁锂离子电池最高可达250Wh/kg。是铅酸电池能量密度的大约3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸电池的重量是锂电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂电池占据绝对优势。
铅酸电池:一般在50~70wh/g,能量密度低,较为笨重。
5、体积能量
锂电池的体积容量密度通常是铅电池的1.5倍左右,所以相同容量的情况下,锂电池比铅酸电池体积要小30%左右。
6、温度范围
锂电池:工作温度为-20-60摄氏度,磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃,高温情况下仍可以放出100%容量。
铅酸电池:正常工作温度-5-45度,当温度每下降1度时,相对电池的容量大约下降0.8%。
7、充电方面
锂电池:无记忆效应,电池可以随时充放电,电池自放电低,电池能长时间存放;动力强劲,能快充快放。
铅酸电池:有记忆效应,不能随时充电随时放电;有严重自放电现象,电池搁置一段时间容易报废;放电倍率小,不能长时间大电流放电。
8、内部材料
锂电池:正负极为钴酸锂/磷酸铁锂/锰酸锂、石墨、有机电解液。
铅酸电池:正负极为氧化铅、金属铅 、电解液为浓硫酸。
9、安全性能
锂电池:安全性较铅电池要稍差,对BMS(电池管理系统)要求较高,假如BMS系统出现失误,则容易造成起火爆炸,在使用中也需要做好各种安全预防工作,比如防止外力对锂电池造成损坏。
铅酸电池:一般情况下是不会着火的,因为这种电池里面有硫酸,这个物质基本很稳定,除非操作非常过分,例如经常暴晒充电,这时候电池充电的温度本身就较高,再加上外力因素的温度,也会产生发生火灾的风险。