鋰離子電池和鉛酸電池的差別

鋰離子電池和鉛酸電池有什么差別?雖然它們都是電池，但它們之間最大的差別在于它們所制造的材料和構(gòu)成它們應(yīng)用的放電特性。

鋰離子電池

1.鋰離子電池與鉛酸電池的材料差異

(1)鋰離子電池制造材料

鋰離子電池有聚合物鋰離子電池、鋰鈷酸電池、三鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池。其制造的重要材料有正極材料、負極材料、膜和電解質(zhì)。

1)在陰極材料中，最常用的材料有硼酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料(硼酸鎳錳的聚合物)。正極材料所占比例較大(正極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1)，因為正極材料的性能直接影響到鋰離子電池的性能，其成本直接決定了電池的成本。

2)陰極材料中，陰極材料重要有天然石墨和人工石墨。正在開發(fā)的陰極材料包括氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米級陽極材料和其他金屬間化合物。負極材料是鋰離子電池的四大組成部分之一，對提高電池的容量和循環(huán)性能具有重要用途，是鋰離子電池行業(yè)的核心環(huán)節(jié)。

3)隔膜材料市場化重要是PE(聚乙烯、聚乙烯)、聚丙烯(聚丙烯、PP)的聚烯烴(聚烯烴)類隔膜。在鋰離子電池的結(jié)構(gòu)中，膜是關(guān)鍵的內(nèi)部元件之一。膜片的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，直接影響電池的容量、循環(huán)和安全性能。性能優(yōu)良的膜片對提高電池的綜合性能起著重要的用途。

電解液一般由高純有機溶劑、鋰電解液、必要的添加劑等原料，在一定條件下按一定比例配制而成。電解液在鋰離子電池正極和負極之間起著導電離子的用途，是鋰離子電池高電壓、高比能的保證。

鉛酸蓄電池

(2)鉛酸蓄電池制造材料

鉛酸蓄電池的組成:極板、隔板、外殼、電解液、引線連接、極柱等

1)正負極板

分類和組成:有兩種板，正板和負板，都是由網(wǎng)格框架和其上填充的活性物質(zhì)組成。

用途:電池的充電、放電過程中，電能和化學能的轉(zhuǎn)換，是靠板上的活性物質(zhì)和硫酸在電解液中的化學反應(yīng)來實現(xiàn)的。

顏色:陽性板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2)，呈深褐色。負極板上的活性物質(zhì)為海綿狀的純鉛(Pb)，呈藍灰色。

網(wǎng)架功能:承載活性材料，形成板材。

極板組:為了新增電池的容量，將多個正負極板并聯(lián)焊接，形成一個正負極板組。

安裝特殊要求:安裝時正負板相互插入。在每個細胞中，負極板總是比正極板多一個。

2)分區(qū)

用途:為了減小電池的內(nèi)阻和尺寸，電池內(nèi)部正負極板應(yīng)盡量靠近;為了防止接觸和短路，正負極板之間要用隔板隔開。

材料要求:隔膜材料應(yīng)具有孔滲性，化學性能穩(wěn)定，即耐酸、抗氧化性能好。

材料:常用的隔斷材料有木隔斷、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維、紙板等。

安裝要求:安裝時隔板開槽側(cè)應(yīng)正對板。

3)外殼

功能:用于固定電解液和平板

材料:具有耐酸、耐熱、防震、良好的絕緣性和一定的機械性能的材料。

結(jié)構(gòu)特點:殼體為整體結(jié)構(gòu)，殼體由壁分為三格或六格，底部有突出的肋板組用。肋間的空間用來儲存脫落的活性物質(zhì)，以防止板間短路。

4)電解質(zhì)

用途:在電能和化學能的轉(zhuǎn)換過程中，電解質(zhì)在離子之間起傳導用途，參與化學反應(yīng)，即充放電的電化學反應(yīng)。

組成:由純硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，密度一般為1.24~1.30g/ml。

特別說明:電解液的純度是影響電池性能和使用壽命的重要因素。

2.鋰離子電池與鉛酸電池放電性能的差異

1)在低溫環(huán)境下，鋰離子電池的耐低溫放電性能優(yōu)于鉛酸電池;

2)鋰離子電池的循環(huán)壽命是鉛酸電池的兩倍左右;

3)工作電壓方面，鋰離子電池3.7v，鉛酸電池2.0v，放電平臺高于鉛酸電池;

4)在電池能量密度方面，鋰離子電池遠遠高于鉛酸電池;

5)在同等容量和電壓下，鋰離子電池比鉛酸電池重量更輕，尺寸和形狀更靈活;

盡管如此,鉛酸電池仍然依賴強,大電流放電性能穩(wěn)定的電壓特性,寬溫度范圍、單體電池大容量,高安全性和豐富的原材料和可再生利用率、低價格和一系列的優(yōu)點,在絕大多數(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域和一些新興的應(yīng)用領(lǐng)域,占據(jù)強勢地位。

3)鋰離子電池與鉛酸電池在應(yīng)用領(lǐng)域的差別

由于鋰離子電池在能量密度、尺寸、形狀等方面有更靈活的定制，因此更傾向于用于便攜式智能設(shè)備，如智能穿戴者3C產(chǎn)品和便攜式便攜式電源。

另一方面，鉛酸電池由于結(jié)構(gòu)單一而體積龐大。它們大多用于儲能設(shè)備，攜帶不便，但不能總是使用交流電。