铅电池好还是锂电池好?官方终于承认:电动自行车还得用铅酸电池

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电动自行车是用铅蓄电池好?还是用锂离子电池好?

相信这个问题,一定困扰了许多人。这不,官方如今给出了答案,电动自行车还是得用铅蓄电池才行。

按理说锂离子电池性能更优越,能量密度更大。为啥咱们又开始“重走来时路”?用起了铅蓄电池呢?难道铅蓄电池也迎来了新的突破?

何谓铅蓄电池?

8月30日,商务部等5大部门,联合发布了《推动电动自行车以旧换新实施方案》。

该方案的内容表示:“考虑到近年来,铅蓄电池在电动自行车中,占比高达80%。且安全性好,价格便宜”。

“因此这次政策将补贴一些人。而补贴对象,就是那些把老旧锂离子电车,换成铅蓄电车的人”。可见,这次对于铅蓄电池这块,政府确实是下了本钱来支持。

话说铅蓄电池究竟何德何能?为何可以略胜锂离子电池一筹?

在此之前,咱们先来了解一下铅蓄电池的优缺利弊。所谓的铅蓄电池,指的就是铅做负极,二氧化铅做正极,然后用稀硫酸充当电解液。

在放电的时候,负极会发生氧化反应,变成硫酸铅。而正极则会发生还原反应,也变成硫酸铅。

至于充电的时候,变化则恰恰相反。正极和负极重新变回铅和二氧化铅,让电池重回初始状态。

总之,所有的铅蓄电池就是围绕着一个“铅”字。当“铅”消散不见的时候,铅蓄电池也就荡然无存了。

铅蓄电池的源起

纵观铅蓄电池的发展史,它前后一共经历了三代变迁。

第一代大佬,就是发明家里特。1802年,里特做了一个简单的小实验。他用两个铜片夹住了盐水浸湿的纸片,然后进行充电。

充电结束后,这两铜片之间,居然产生了0.3v的电压,这一度让里特震惊不已。

随后他又用锡、铅等金属替代铜片,发现依旧能产生电压。这一刻,里特脑海中慢慢构思出了铅蓄电池的雏形。

到了1854年,铅蓄电池第二代大佬登场,他就是德国科学家辛斯特登。此人曾用稀硫酸来替代浸湿纸片,发现效果更为优良。于是“稀硫酸电解液”这个概念,便顺利出炉了。

到了1859年,第三代大佬登场。法国科学家普兰特,经过多次改造,将铅蓄电池这一供电体系,维持了很长时间。自此,铅蓄电池“神功大成”,终于可以用来为老百姓服务了。

在后面的日子里,人们开始用铅蓄电池给发电厂调峰。像爱迪生发明的白炽灯,里面也是用铅蓄电池供的能。

再到后来,又有无数科学家对其逐步改进,以克服铅蓄电池的体积膨胀,保证其安全性。在不断增大电池容量,提高电池寿命以后,现代意义上的铅蓄电池,便正式登场了。

常用于车载设备供电

如今的铅蓄电池,一般用作车载供电电池。比如电动车、汽车的发动机启动,车载电子设备供电等,都会用到铅蓄电池。

当然了,在应用过程中,铅蓄电池也需要不断升级,减小外形尺寸,且保持性能不变。只有这样,才能慢慢适应车内空间,不挤占车内的其他零部件。

在用途细节方面,铅蓄电池主打的就是一个迅猛放电。它可以在极短时间内,把发动机带到最高转速,让汽车成功动起来。

至于其余时间,铅蓄电池则用于汽车辅件的供能,比如行车记录仪、音响、空调、卫星定位系统等。而这些仪器,将耗费铅蓄电池80%的电能。

也正因如此,所以汽车不能停在一个地方很长时间。一旦停太久的话,铅蓄电池就会缺电,到时候汽车也就打不着火了。

被锂离子电池压一头

值得一提的是,虽然铅蓄电池电能不给力。但在某些时候,它也会被用作动力电池,来取代汽油或柴油。

比如高尔夫车、叉车等这些续航比较短的车,就常常用铅蓄电池来供能。反正这些车也不上路,用几块铅蓄电池绰绰有余了。

从结构上来看,这些车辆一般采用的是36v供能系统。也就是将6只6v的铅蓄电池,进行串联使用。

这时候可能会有人问了,既然如此,为啥不将更多的电池串联,来增强动力?

这个其实很好解释,因为铅蓄电池的能量密度摆在那里。你串联多了,反而会占位置。这样一来,就显得弄巧成拙了。

相反,锂离子电池就没有这样的烦恼。因为锂离子能量密度比较高,所以它主打的就是一个动力十足。

一般来讲,锂离子电池的质量能量密度,大约为200Wh/kg。而铅蓄电池的质量能量密度,则只有50-70Wh/kg。

换句话说,锂离子电池所存储的能量,是铅蓄电池的3倍。这也难怪锂离子电池能取代铅蓄电池了,毕竟实力摆在那里。

除了能量密度小以外,铅蓄电池还有一个短板,那就是寿命短。根据科学家的研究,随着充放电循环次数的增加,电池极板中的活性物质,会自然老化和脱落。

与此同时,极板也会逐渐腐化和变形。这样一来,铅蓄电池的放电能力就会急剧下降,乃至报废。

尤其是牵引用的铅蓄电池,更是娇贵。当电池容量下降至额定容量80%以下的时候,该铅蓄电池的寿命就达到了极限,再用下去也没什么效率了。

相反,锂离子电池就比较厉害了。首先,锂离子电池的循环寿命长。一般来讲,锂离子电池可循环充放电1000次以上,主打一个持久。

其次,锂离子电池的自放电率低。当锂离子电池不施加外部负载的时候,其内部自发反应引起的电量下降,几乎为0。在这种情况下,就不怕锂离子电池缺电了。

锂离子电池的弊端

当然了,虽然锂离子电池看起来性能比较强,但它也有很多缺点。

首先就是成本比较高。同等容量的锂离子电池,价格是铅蓄电池的3-4倍。你买一块锂离子电池,都能换上三块铅蓄电池了。这样的买卖,你觉得哪个更划算?

其次,锂离子电池在低温环境下,性能会比较差。

由于锂离子电池采用的电解液是有机溶液,因此极易在负极产生额外的过电位。这样一来,析锂反应就随之产生了。久而久之,就会影响到电池的寿命和安全。

而最最重要的一点就是,锂离子电池的安全性不如铅酸电池。在大多数锂离子电池中,容易产生锂枝晶这种物质。一旦锂枝晶出现,很容易就会刺破隔膜,进而引发短路现象

更何况,能量密度高,也不见得是一件好事。因为锂离子电池一旦出现故障的话,顷刻之间就会释放大量能量。在这种情况下,就很容易引起爆炸了。

所以总体来看,锂离子电池也是有利有弊。并不是像某些人所说的那样:锂离子电池是“完美电池”。

铅蓄电池的反转

也正是由于锂离子电池弊端无数,所以官方才又开始支持起了铅蓄电池。

毕竟铅蓄电池的安全性,确实可靠。人们总是听说锂离子电池爆炸,啥时候听过铅蓄电池爆炸?可见,在安全性这方面,铅蓄电还是要压过锂离子电池一头的。

此外,铅蓄电池还有其他多种多样的优点。比如充电快、价格便宜、坏了容易修等,都是铅蓄电池得以和锂离子电池分庭抗礼的优势。

虽然之前许多人曾抨击铅蓄电池,说它不环保,电池中的铅和硫酸会污染环境。

但目前咱们国家已经有成熟的铅蓄电池回收体系。包括回收铅、硫酸、聚丙烯塑料外壳等,技术都趋近于成熟。在这种情况下,重推铅蓄电池,就显得顺理成章了。

究竟哪个好?

说到这里可能很多人会问了,一会说锂离子电池好,一会又说铅蓄电池好,究竟哪个才是最好的电池?

关于这个问题,就得看个人需求了。假如你选择小电驴这种代步车,自然用铅蓄电池比较好。毕竟它的特点就是安全、稳定,你骑上铅蓄电池自行车,送你去买菜没半点问题。

但如果要追求高续航的话,那就得选锂离子电池打造的汽车了。毕竟在供能这方面,锂离子电池依旧是处于霸主地位。

除非固态电池的时代到来,锂离子电池才可以退位。不然的话,锂离子电池将会继续蓬勃发展,直至深入各行各业。

总之,无论选什么电池,无论选什么电车,都得看自己的个人需求,视情况而定。当你入手一件合适的产品以后,生活中也就没那么多纠结了。

信息来源:

财联社【五部门:将老旧锂电池电动自行车换购成铅酸电池自行车的消费者 会适当加大补贴力度】

懂车师傅【铅酸电池和锂电池哪个好?】

昂佳科技【解析锂离子电池的优点与缺点:你是否了解全部?】

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