鋰電池為什么不能取代鉛酸電池？
目前(qian)鋰離子電(dian)(dian)(dian)池主要(yao)應用(yong)在手機、平板(ban)電(dian)(dian)(dian)腦等(deng)3C類電(dian)(dian)(dian)子產品領域(yu)，在已經商業(ye)化的(de)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)具備(bei)最(zui)高的(de)能(neng)量密度，但是仍然不能(neng)滿(man)足人們(men)的(de)需求，為什(shen)么？歸結起來一句話，有(you)限的(de)空(kong)間內塞不進去更大的(de)電(dian)(dian)(dian)芯。人們(men)對3C產品的(de)體(ti)積、重(zhong)量有(you)著嚴格的(de)要(yao)求，所以(yi)能(neng)夠提供給電(dian)(dian)(dian)池的(de)空(kong)間有(you)限。
盡管大家(jia)都公認鋰離子(zi)電池有一統江(jiang)湖的趨勢，但是(shi)至少(shao)在兩(liang)個(ge)方面他是(shi)弱于鉛酸電池的，而這兩(liang)點(dian)在汽(qi)車啟動電源上更是(shi)招(zhao)(zhao)招(zhao)(zhao)致命：低(di)溫性能和大電流性能
首(shou)先(xian)說低溫(wen)性(xing)(xing)能，鉛酸電(dian)池(chi)在低溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)放(fang)電(dian)性(xing)(xing)能其實還是很不錯的(de)(de)，在-10℃的(de)(de)溫(wen)度下(xia)(xia)以(yi)10C倍率放(fang)電(dian)時，10V以(yi)上(shang)的(de)(de)電(dian)壓保持時間(jian)能夠大(da)于(yu)90s，這足以(yi)應(ying)付中國絕(jue)大(da)多(duo)數地區的(de)(de)惡劣環境(jing)；而鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)的(de)(de)低溫(wen)性(xing)(xing)能要(yao)(yao)差上(shang)許多(duo)，尤其是呼(hu)聲最高(gao)的(de)(de)LiFePO4（磷酸鐵鋰(li)(li)）材料，其低溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)放(fang)電(dian)性(xing)(xing)能將(jiang)會(hui)急劇衰(shuai)減，在東(dong)北(bei)(bei)和西北(bei)(bei)地區很難實現實際(ji)應(ying)用，或者(zhe)說距離實際(ji)應(ying)用還有很遠的(de)(de)路要(yao)(yao)走。
啟(qi)動電源使(shi)用在汽(qi)車上(shang)大都是(shi)固定在發動機(ji)艙的(de)(de)位置，且具有(you)較高的(de)(de)密閉(bi)性(xing)(xing)，因此(ci)安全性(xing)(xing)對汽(qi)車來(lai)說(shuo)至關重要，幾百安的(de)(de)電流瞬間釋放出來(lai)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)(de)熱量和(he)潛在危(wei)險不言而(er)喻。
鉛(qian)酸(suan)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)安全性在(zai)目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)池系統里屬(shu)于極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)(de)等(deng)級，首(shou)先(xian)，大電(dian)流性能優異(yi)意味著(zhu)電(dian)池不(bu)容易發生意外；其(qi)次，即便發生意外，正負極(ji)材料都是(shi)鉛(qian)的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物，而電(dian)解(jie)液還是(shi)硫酸(suan)溶液，三者都不(bu)易燃(ran)，只能是(shi)導(dao)致周圍的(de)(de)(de)(de)零部件燃(ran)燒。
鋰(li)離(li)(li)子電(dian)(dian)池的(de)(de)負(fu)極材料(liao)是石墨，碳材料(liao)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)，易(yi)燃(ran)性就不(bu)需要(yao)多說(shuo)了。電(dian)(dian)解液是酯類溶劑(ji)和(he)鋰(li)鹽，酯類溶劑(ji)不(bu)僅易(yi)燃(ran)而(er)且(qie)還有極強(qiang)的(de)(de)揮發性，一(yi)(yi)旦大量(liang)放熱或者(zhe)在(zai)汽車碰撞(zhuang)時(shi)容易(yi)發生燃(ran)燒甚至爆炸，將事故推高(gao)一(yi)(yi)個(ge)等級(ji)，后(hou)果不(bu)堪設想。同時(shi)，還有一(yi)(yi)個(ge)重要(yao)的(de)(de)因(yin)素不(bu)可忽(hu)略，鋰(li)離(li)(li)子電(dian)(dian)池在(zai)大電(dian)(dian)流(liu)放電(dian)(dian)時(shi)容易(yi)在(zai)負(fu)極形成鋰(li)枝晶，刺穿隔膜導致電(dian)(dian)池內部短路進而(er)爆炸，這(zhe)在(zai)鋰(li)電(dian)(dian)界是一(yi)(yi)個(ge)共識。
其實(shi)其他的問(wen)題(ti)還(huan)有(you)很多(duo)(duo)，比如電(dian)池長期處(chu)于高荷電(dian)態（SOC）下帶來的電(dian)極材料穩定(ding)性(xing)等也是一個較大(da)的問(wen)題(ti)，目前關于其研(yan)究還(huan)不多(duo)(duo)，許多(duo)(duo)機理還(huan)不清(qing)楚，等等，鋰離子電(dian)池的安全(quan)性(xing)問(wen)題(ti)太多(duo)(duo)了，在這里就不一一說明了。
在成本上看，鉛酸電池(chi)的成本毫無(wu)疑問是(shi)最低(di)的，無(wu)論是(shi)電極材料，電解液還是(shi)裝配(pei)環境要(yao)求等都遠遠低(di)于鋰離子(zi)電池(chi)。
就電極(ji)材料而(er)言，鋰離子電池電極(ji)材料大(da)(da)都(dou)(dou)需(xu)要(yao)復雜的工(gong)藝制備，且要(yao)經過(guo)一(yi)個高溫熱(re)處理(li)過(guo)程（石(shi)墨化溫度大(da)(da)于(yu)2000度，正極(ji)材料也大(da)(da)都(dou)(dou)需(xu)要(yao)七八百度），成本大(da)(da)都(dou)(dou)在15-20w/噸以上，石(shi)墨可能會低一(yi)些；鉛(qian)酸電池使用的氧化鉛(qian)和(he)硫(liu)酸鉛(qian)相對來(lai)說成本會低很多。
電(dian)(dian)解(jie)液的話鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)使用多(duo)個(ge)酯(zhi)類溶劑價格較高，而(er)且(qie)對含水量有嚴格的要求，大(da)都(dou)在幾十個(ge)ppm以內，電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)鹽(yan)六(liu)氟(fu)磷酸鋰(li)不(bu)(bu)僅(jin)貴(gui)而(er)且(qie)還容易分解(jie)，造成危(wei)險，分解(jie)產物之(zhi)一就(jiu)是(shi)恐怖的HF，百度一下即可知道(dao)它的危(wei)害！而(er)鉛(qian)酸電(dian)(dian)池(chi)則是(shi)硫酸溶液，這個(ge)就(jiu)不(bu)(bu)需要多(duo)說(shuo)了吧。
目前社會上的呼(hu)聲大都說鉛(qian)酸電池污染(ran)環境(jing)，鋰離子電池對(dui)環境(jing)友好等，其實這是(shi)一個很大的誤區(qu)，之前由于(yu)南方小鉛(qian)酸電池廠太(tai)多不(bu)注(zhu)意環保而(er)大肆(si)排放，而(er)且加上國家(jia)想要縮減鉛(qian)酸電池的規模，大力發(fa)展新能源，因此媒體的論調也有(you)較(jiao)強(qiang)的針對(dui)性，實際并非(fei)如此。
目前鉛(qian)酸(suan)電(dian)(dian)池(chi)相對于鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)而言做得最(zui)好的(de)(de)部分就是回(hui)收(shou)機制。現在(zai)鉛(qian)酸(suan)電(dian)(dian)池(chi)主要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)電(dian)(dian)動自行(xing)車(che)和啟動電(dian)(dian)源領域(yu)，這兩個領域(yu)都有很強的(de)(de)針對性，那就是用(yong)戶在(zai)換電(dian)(dian)池(chi)時都回(hui)到專門(men)的(de)(de)店里(li)去更換，為什么(me)？可(ke)以(yi)把舊電(dian)(dian)池(chi)折成錢買新的(de)(de)啊！這些(xie)廢舊的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)基(ji)本都會再回(hui)到專門(men)的(de)(de)鉛(qian)板回(hui)收(shou)工(gong)廠(chang)進行(xing)二(er)次處理重新制備電(dian)(dian)極(ji)材(cai)料。
鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)你見過有專門的(de)機構(gou)回(hui)收(shou)再用(yong)來制備(bei)電(dian)(dian)極材料(liao)嗎？原因如下：第(di)一，鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)應用(yong)領(ling)域太(tai)廣，這就決(jue)定了(le)他的(de)回(hui)收(shou)難度；第(di)二，鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)大都是小型的(de)，平常(chang)大家手機或者mp3等不用(yong)了(le)大都是直接扔了(le)或者賣(mai)了(le)，這些電(dian)(dian)池(chi)最后基本都躺在(zai)了(le)垃圾(ji)桶里面(mian)。
雖然鋰(li)離子電池里(li)面重金屬較(jiao)少，只有正極材(cai)料(liao)含有鈷金屬，但是(shi)扛不住(zhu)全世界這(zhe)么(me)大的(de)用戶(hu)體量啊(a)，長期來(lai)看，這(zhe)還是(shi)個問題，所以總的(de)來(lai)看鉛(qian)酸電池只要在制造過(guo)程(cheng)中(zhong)注(zhu)意好相關的(de)環保(bao)措施是(shi)沒有問題的(de)，因為(wei)在使用中(zhong)都是(shi)密(mi)封(feng)免維護的(de)，最終(zhong)又會(hui)有相對應的(de)回收(shou)機制。
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