鋰電池充電機(jī)與鉛酸電池充電機(jī)

? ? ?隨著市場(chǎng)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池充電機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，但是在實(shí)際應(yīng)用中鋰電池仍然不能替代鉛酸電池，為什么呢？關(guān)于鋰電池不能取代鉛酸電池的原因，上海濤格從以下幾點(diǎn)分析：?

? ? ?1、需求

? ? ? 目前鋰離子電池主要應(yīng)用在手機(jī)、平板電腦等3C類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，在已經(jīng)商業(yè)化的電池中具備最高的能量密度，但是仍然不能滿足人們的需求，為什么？歸結(jié)起來(lái)一句話，有限的空間內(nèi)塞不進(jìn)去更大的電芯。人們對(duì)3C產(chǎn)品的體積、重量有著嚴(yán)格的要求，所以能夠提供給電池的空間有限。

　　2、性能

　　盡管大家都公認(rèn)鋰離子電池有一統(tǒng)江湖的趨勢(shì)，但是至少在兩個(gè)方面他是弱于鉛酸電池的，而這兩點(diǎn)在汽車啟動(dòng)電源上更是招招致命：低溫性能和大電流性能。

　　首先說(shuō)低溫性能，鉛酸電池在低溫下的放電性能其實(shí)還是很不錯(cuò)的，在-10℃的溫度下以10C倍率放電時(shí)，10V以上的電壓保持時(shí)間能夠大于90s，這足以應(yīng)付中國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)的惡劣環(huán)境；而鋰離子電池的低溫性能要差上許多，尤其是呼聲最高的LiFePO4（磷酸鐵鋰）材料，其低溫下的放電性能將會(huì)急劇衰減，在東北和西北地區(qū)很難實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用，或者說(shuō)距離實(shí)際應(yīng)用還有很遠(yuǎn)的路要走。

　　3、安全性

　　啟動(dòng)電源使用在汽車上大都是固定在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的位置，且具有較高的密閉性，因此安全性對(duì)汽車來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，幾百安的電流瞬間釋放出來(lái)所帶來(lái)的熱量和潛在危險(xiǎn)不言而喻。

　　鉛酸電池的安全性在目前的電池系統(tǒng)里屬于極高的等級(jí)，首先，大電流性能優(yōu)異意味著電池不容易發(fā)生意外；其次，即便發(fā)生意外，正負(fù)極材料都是鉛的化合物，而電解液還是硫酸溶液，三者都不易燃，只能是導(dǎo)致周圍的零部件燃燒。

　　鋰離子電池的負(fù)極材料是石墨，碳材料的一種，易燃性就不需要多說(shuō)了。電解液是酯類溶劑和鋰鹽，酯類溶劑不僅易燃而且還有極強(qiáng)的揮發(fā)性，一旦大量放熱或者在汽車碰撞時(shí)容易發(fā)生燃燒甚至爆炸，將事故推高一個(gè)等級(jí)，后果不堪設(shè)想。同時(shí)，還有一個(gè)重要的因素不可忽略，鋰離子電池在大電流放電時(shí)容易在負(fù)極形成鋰枝晶，刺穿隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)部短路進(jìn)而爆炸，這在鋰電界是一個(gè)共識(shí)。

　　其實(shí)其他的問(wèn)題還有很多，比如電池長(zhǎng)期處于高荷電態(tài)（SOC）下帶來(lái)的電極材料穩(wěn)定性等也是一個(gè)較大的問(wèn)題，目前關(guān)于其研究還不多，許多機(jī)理還不清楚，等等，鋰離子電池的安全性問(wèn)題太多了，在這里就不一一說(shuō)明了。

　　4、成本

　　在成本上看，鉛酸電池的成本毫無(wú)疑問(wèn)是最低的，無(wú)論是電極材料，電解液還是裝配環(huán)境要求等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰離子電池。

　　就電極材料而言，鋰離子電池電極材料大都需要復(fù)雜的工藝制備，且要經(jīng)過(guò)一個(gè)高溫?zé)崽幚磉^(guò)程（石墨化溫度大于2000度，正極材料也大都需要七八百度），成本大都在15-20w/噸以上，石墨可能會(huì)低一些；鉛酸電池使用的氧化鉛和硫酸鉛相對(duì)來(lái)說(shuō)成本會(huì)低很多。

　　電解液的話鋰離子電池使用多個(gè)酯類溶劑價(jià)格較高，而且對(duì)含水量有嚴(yán)格的要求，大都在幾十個(gè)ppm以內(nèi)，電解質(zhì)鹽六氟磷酸鋰不僅貴而且還容易分解，造成危險(xiǎn)，分解產(chǎn)物之一就是恐怖的HF，百度一下即可知道它的危害！而鉛酸電池則是硫酸溶液，這個(gè)就不需要多說(shuō)了吧。

　? 5、環(huán)境

　　目前社會(huì)上的呼聲大都說(shuō)鉛酸電池污染環(huán)境，鋰離子電池對(duì)環(huán)境友好等，其實(shí)這是一個(gè)很大的誤區(qū)，之前由于南方小鉛酸電池廠太多不注意環(huán)保而大肆排放，而且加上國(guó)家想要縮減鉛酸電池的規(guī)模，大力發(fā)展新能源，因此媒體的論調(diào)也有較強(qiáng)的針對(duì)性，實(shí)際并非如此。

　　目前鉛酸電池相對(duì)于鋰離子電池而言做得最好的部分就是回收機(jī)制。現(xiàn)在鉛酸電池主要應(yīng)用在電動(dòng)自行車和啟動(dòng)電源領(lǐng)域，這兩個(gè)領(lǐng)域都有很強(qiáng)的針對(duì)性，那就是用戶在換電池時(shí)都回到專門(mén)的店里去更換，為什么？可以把舊電池折成錢(qián)買(mǎi)新的啊！這些廢舊的電池基本都會(huì)再回到專門(mén)的鉛板回收工廠進(jìn)行二次處理重新制備電極材料。

　　鋰離子電池你見(jiàn)過(guò)有專門(mén)的機(jī)構(gòu)回收再用來(lái)制備電極材料嗎？原因如下：第一，鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域太廣，這就決定了他的回收難度；第二，鋰離子電池大都是小型的，平常大家手機(jī)或者mp3等不用了大都是直接扔了或者賣了，這些電池最后基本都躺在了垃圾桶里面。

　　雖然鋰離子電池里面重金屬較少，只有正極材料含有鈷金屬，但是扛不住全世界這么大的用戶體量啊，長(zhǎng)期來(lái)看，這還是個(gè)問(wèn)題，所以總的來(lái)看鉛酸電池只要在制造過(guò)程中注意好相關(guān)的環(huán)保措施是沒(méi)有問(wèn)題的，因?yàn)樵谑褂弥卸际敲芊饷饩S護(hù)的，最終又會(huì)有相對(duì)應(yīng)的回收機(jī)制。

　　總結(jié)

　　其實(shí)鉛酸電池絕對(duì)算是化學(xué)電源界的一顆常青樹(shù)，誕生至今已經(jīng)有一百多年了，近年來(lái)雖然一直說(shuō)要用鋰離子電池來(lái)取代，但是我覺(jué)得在一些領(lǐng)域暫時(shí)是根本無(wú)法取代的，至少三五十年內(nèi)是不可能的。

　　大家要用發(fā)展的眼光看問(wèn)題，鉛酸電池的研究也一直在進(jìn)步，目前在汽車啟動(dòng)電源領(lǐng)域依然是無(wú)敵的存在，鋰離子電池還有很長(zhǎng)的路要走，還年輕，希望日后能有更高端的電池出現(xiàn)并取代之！

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