锂电池和铅酸电池有什么区别?哪个好?

摘要：锂电池和铅酸电池是目前使用较广泛的两种电池。那么这两种电池有什么区别，哪个更好呢？下文将以锂电池和铅酸电池的区别为中心而展开的话题。

一、锂电池简介

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Gilbert N. 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

二、铅酸电池介绍

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。

铅酸电池应用

备用电源

*电信

*太阳能系统

*电子开关系统

*通讯设备：基站，PBX，CATV，WLL，ONU，STB，无绳电话等

*后备电源：UPS，ECR，电脑后备系统，Sequence，ETC等

*紧急设备：应急灯，火警盗警，防火闸

主电源

*通讯设备：收发器

*电力控制机车：采集车，自动运输车，电动轮椅，清洁机器人，电动车等

*机械工具启动器：剪草机，hedge trimmers，无绳电钻，电动起子，电动雪橇，等等

*工业设备/仪器

*摄像：闪光灯，VTR/VCR，电影灯等

 

三、锂电池和铅酸电池区别对比

我们知道，一般对比储能产品要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命、价格、适用性、国家政策等角度来进行：

重量能量密度

目前的锂电池能量密度一般在200~260wh/g，铅酸一般在50~70wh/g，那么重量能密度锂电池就是铅酸的3~5倍，这就意味着相同容量的情况下，铅酸电池是锂电池的3~5倍，所以在储能装置轻量化上，锂电池占居绝对优势。

体积能量密度

锂电池的体积容量密度通常是铅酸电池的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。

使用周期

目前较为流行的材料体系是三元和铁锂，三元动力型锂电池循环次数通常在1000次以上，磷酸铁锂电池的循环次数在2000次以上，铅酸电池的循环次数通常只有300~350次左右，所以锂电池的使用寿命是铅酸电池的3-6倍左右。

价格

目前锂电池在价格上较铅酸要贵，大约是3倍左右，但是结合使用寿命分析，投入相同的成本，仍然是锂电池使用周期要长一些。

适用性

锂电池因为安全性较铅酸电池要稍差，所以在使用中需要做好各种安全预防工作，比如防止外力或事故对锂电池造成损坏，因为这可能会引起着火或爆炸；目前锂电池的温度适用性也很好，所以在其他适应性方面，锂电池也毫不逊色于铅酸电池。

使用场合

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。

内部材料

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。