电池存在的隐患？

铅酸电池继续遵循缓慢但稳定的发展道路。在 1920 年代，铅板被放置在硬质橡胶外壳中，以提供更好的保护以及耐酸和抗冲击性。

早期的铅酸电池是 6 伏的，但到 1950 年代末，为更大、更高压缩比的发动机提供更多起动动力的 12 伏电池开始流行起来。

1960 年代出现的大多数创新都是为了降低成本和增加电池的可用功率。

这些创新包括更薄的外壁和内部隔板、制造技术的改进以及在 1960 年代后期采用聚丙烯外壳。

直到 20 世纪 60 年代后期，铅酸电池都是“富液式”电池。

液态硫酸包围铅板，电池需要保持直立以防止腐蚀性酸溢出。

电池会产生硫酸烟雾和氢气，这意味着它们需要存放在通风良好的空间中。

在 1970 年代，开发了阀控式铅酸电池（VRLA 或“密封”型）。

这些电池消除了硫酸烟雾并通过阀门调节氢气的释放，使它们更安全。

吸收式玻璃垫 (AGM) 电池通过将酸放入垫子中以防止溢出，进一步提高了安全性。这些 AGM 电池可以任何方向安装。

回收

由于铅是一种神经毒素，铅酸电池的回收很早就得到发展（1922 年），并取得了巨大的成功。

大约 95-99% 的铅酸电池被回收利用，旧铅被直接放回新电池中。

为了鼓励回收，新的铅酸电池包括一个“核心电荷”，在购买电池时收集，以确保旧电池上交以获得退款。

当电动汽车 (EV) 在 20 世纪 90 年代后期引起人们的兴趣时，通用汽车 EV1 等第一款汽车由铅酸电池提供动力。

它们很重，只能携带有限的能量，这导致性能相对较差，充电间隔也较短。

瞬息万变的世界

但电池世界正在发生变化。锂离子电池的发展，最初用于手持电子设备和笔记本电脑，但最终用于电动汽车，导致它们在新能源存储应用中占据主导地位。

锂离子电池的比能量密度为 150-200 瓦时/千克（铅酸电池的比能量密度约为 50 瓦时/千克），充电时间超快，完全优于铅酸电池。

这让我们回到了这个问题：为什么这个电池僵尸还活着，而且还在我们汽车的引擎盖下？

与许多事情一样，它归结为成本。十年前，锂离子电池的成本约为每千瓦时 (kWh) 1,200 美元。

如今，该成本已降至每千瓦时 100 至 150 美元。

这意味着锂离子电池曾经因为太昂贵而无法替代铅酸启动电池，但现在看起来很有吸引力，特别是在赛车或摩托车等高性能应用中，它们的轻量化提供了优势。

锂的优势

尽管汽车行业以拥抱创新而著称，但汽车制造商通常在进行需要成本的变革方面行动迟缓。

尽管如此，可以直接替代普通铅酸电池的轻型高性能 12 伏锂离子电池的售后市场仍在增长，特别是在房车、船舶和太阳能存储深循环应用中。

与类似的 AGM 深循环电池相比，12 伏、100 安培小时的锂离子电池：

• 比 AGM 的 60 磅轻得多，重量约为 26 磅
• 比能量密度更高，为 150 Wh/kg，而 AGM 为 30-40 Wh/kg
• 磷酸铁锂电池可以放电至其电量的 20% 而不会损坏，AGM 的电量不应超过 50%，否则充电循环次数会减少
• 普通 AGM 电池在需要更换之前可以充电约 400 次。
• 锂离子电池可以充电 2,000-3,000 次而性能不会有太大变化。
• 锂离子电池的充电速度比 AGM 电池快 3-4 倍
• 一个 12 伏 100 Ah 锂离子电池的价格为 700-900 美元，而 AGM 电池的价格约为 200 美元

虽然锂离子电池的成本更高，但充电循环次数更多意味着它的续航时间将延长 4-5 倍.

从长远来看，它是一种具有成本效益的选择。随着价格持续下降，铅酸在汽车应用中最终被取代只是时间问题。

但它不会消亡——铅酸的低成本、易于制造、广泛回收和相对安全将使这项古老的技术对重量和低能量密度不是问题的固定应用具有吸引力。

这个电池隐患会继续存在。