铅酸电池和锂电池的结构解析

1、铅酸电池的结构

铅酸电池（VRLA）的正极材料重要是由PbO2组成，负极材料重要是Pb组成，电解液通常是稀硫酸。铅酸电池放电状态下，正极重要成分为二氧化铅，负极重要成分为铅；充电状态下，遵循双硫酸盐反应规则，正负极的重要成分均有硫酸铅（PbSO4）晶粒生成，铅酸蓄电池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。理论比能量是166.9Wh/kg，实际比能量为35～45Wh/kg。由于电解液存在的导电性，使得铅酸电池存在自放电和充电的时候不允许大电流充电，所以一般铅酸电池的充电都限制在0.3C以下。

铅酸电池的生产工艺比较成熟，在该技术上虽然有很多公司在正负极材料的制备工艺上有很多的创新和突破，但是使用材料的基础技术却没有根本性的创新和突破。在制备工艺的改进创新基础上铅酸电池的蓄电能力，自放电性，以及耐充电性能都得到一定的改善。但是并没有发生质的的变化。铅酸电池本身使用的材料存在一定的污染环境的风险。在低速电动汽车使用的复杂工况环境下极有可能出现电解液泄露，或者是其他的情况致使铅酸电池中的正负极材料流失到环境中去，对环境造成一定的污染。

就目前来讲，铅酸电池的制备从上游的铅矿，以及各种加厂产业链比较完善，竞争也比较充分，再加上行业发展的技术成熟程度包括产业设备的国产化率都是比较高，所以产品价格比较低，在低速电动汽车上使用非常具有成本优势。

2、锂离子电池的结构，

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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锂离子电池重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。正极材料重要是锂的活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂材料（俗称三元），磷酸铁锂等活性锂合物质。负极材料重要是负极采用锂-碳层间化合物LiXC6，基本是性能和化学稳定性比较好的碳材料，石墨、碳纤维、玻璃碳等等，在负极材料方面石墨烯由于其优异的充放电性能，越来越多的受到各个锂离子电池厂家以及投资机构的关注。电解液通常是溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液，目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100～150Wh/kg左右，显然比铅酸电池高出很多。由于电解液使用的是有机溶剂，导电率非常弱。使得锂离子电池的自放电性很小。在充电的时候允许大电流充电。所以一般锂离子电池的充电能够达到1C。

锂离子电池的生产工艺目前来讲已经很成熟，但是在正负极材料、隔膜这些核心材料方面国产化依然还有很长的路要走。随着装配工艺的不断进步和发展以及国内大量的资本涌向锂离子电池产业链。关键的原材料不断在有所突破，再加上最近两年大量的新开工的锂离子电池厂家将会在未来两年建成投产，势必会造成锂离子电池的产量过剩，价格必定会出现跌落。随着资本的密集投入，上下游产业链的完善，锂离子电池价格必将会到达一个低速电动汽车接受的水平。更重要的是锂离子电池本身的材料结构决定其不会存在对环境污染的巨大风险。