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汽车蓄电池为什么用铅酸电池,而不用锂电池?

来源:www.hblhnykj.com作者:联鸿能源时间:2023-03-28

作为汽车的启动电源,铅酸电池一直在该领域占据着统治地位。所以就有人疑惑,可以把铅酸电池换成锂离子电池吗?其实从技术层面上来说,锂离子电池设计成启动电源是可行的,而且国外也有公司做过了。但是目前来看还是铅酸电池更适合现在的情况,目前车用蓄电池大部分以阀控密封铅酸电池为主。

 

这就奇怪了,为何近几年发展神速的锂离子电池,并没有普及到蓄电池上呢?

 

我们了解锂离子电池以重量轻、能量密度高、绿色环保等特点,近几年被广泛用于新能源汽车动力锂电池领域,而在汽车蓄电池方面却很少见到锂离子电池的踪影,这是为何呢?

 

1、安全性

启动电源使用在汽车上大都是固定在发动机舱的位置,且具有较高的密闭性,因此安全性对汽车来说至关重要,几百安的电流瞬间释放出来所带来的热量和潜在危险不言而喻。

 

铅酸电池的安全性在目前的电池系统里属于极高的等级,首先,大电流性能优异意味着电池不容易发生意外;其次,即便发生意外,正负极材料都是铅的化合物,而电解液还是硫酸溶液,三者都不易燃,只能是导致周围的零部件燃烧。

 

而锂离子电池的负极材料是石墨,碳材料的一种,易燃性就不需要多说了。电解液是酯类溶剂和锂盐,酯类溶剂不仅易燃而且还有极强的挥发性(实验室开关手套箱所带来的芳香气味大都拜它所赐),一旦大量放热或者在汽车碰撞时容易发生燃烧甚至爆炸,将事故推高一个等级,后果不堪设想。同时,还有一个重要的因素不可忽略,锂离子电池在大电流放电时容易在负极形成锂枝晶,刺穿隔膜导致电池内部短路进而爆炸,这在锂电界是一个共识。


 汽车蓄电池.jpg


2、性能与成本

在成本上看,铅酸电池的成本毫无疑问是最低的,无论是电极材料,电解液还是装配环境要求等都远远低于锂离子电池。

 

就电极材料而言,锂离子电池电极材料大都需要复杂的工艺制备,且要经过一个高温热处理过程(石墨化温度大于2000度,正极材料也大都需要七八百度),成本大都在15-20w/吨以上,石墨可能会低一些;铅酸电池使用的氧化铅和硫酸铅相对来说成本会低很多。电解液的话锂离子电池使用多个酯类溶剂价格较高,而且对含水量有严格的要求,大都在几十个ppm以内,电解质盐六氟磷酸锂不仅贵而且还容易分解,造成危险,分解产物之一就是恐怖的HF,而铅酸电池则是硫酸溶液,这个就不需要多说了吧。

 

其实铅酸电池绝对算是化学电源界的一颗常青树,诞生至今已经有一百多年了,近年来虽然一直说要用锂离子电池来取代,但在一些领域暂时是无法取代的。要用发展的眼光看问题,铅酸电池的研究也一直在进步,目前在汽车启动电源领域依然是无敌的存在,锂离子电池还有很长的路要走。


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