鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí)，M.S.WhitTIngham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。

鋰離子電池工作原理：

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為：LiCoO2==Li（1-x）CoO2+XLi++Xe-（電子）

充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為：6C+XLi++Xe-=LixC6

充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C=Li（1-x）CoO2+LixC6

正極

正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對(duì)照：

正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。充電時(shí)：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時(shí)：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。

負(fù)極

負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。

負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫嵌，充電時(shí)鋰離子嵌入。

充電時(shí)：xLi++xe-+6C→LixC6

放電時(shí)：LixC6→xLi++xe-+6C

二、鉛酸電池介紹

鉛酸電池（VRLA），是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。

一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V，能放電到1.5V，能充電到2.4V。在應(yīng)用中，經(jīng)常用6個(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V等。

鉛酸電池主要特性

安全密封

在正常操作中，電解液不會(huì)從電池的端子或外殼中泄露出。沒有自由酸

特殊的吸液隔板將酸保持在內(nèi)，電池內(nèi)部沒有自由酸液，因此電池可放置在任意位置。

泄氣系統(tǒng)

電池內(nèi)壓超出正常水平后，VRLA電池會(huì)放出多余氣體并自動(dòng)重新密封，保證電池內(nèi)沒有多余氣體。

維護(hù)簡(jiǎn)單

由于氣體復(fù)合系統(tǒng)使產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化成水，在使用VRLA電池的過程中不需要加水。

使用壽命長(zhǎng)

采用了有抗腐蝕結(jié)構(gòu)的鉛鈣合金欄板VRLA電池可浮充使用10-15年。

質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高

采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)，VRLA電池的質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠。電壓、容量和密封在線上進(jìn)行100%檢驗(yàn)。

安全認(rèn)證

所有VRLA電池均通過UL安全認(rèn)證。

鉛酸電池應(yīng)用

備用電源

*電信

*太陽(yáng)能系統(tǒng)

*電子開關(guān)系統(tǒng)

*通訊設(shè)備：基站，PBX，CATV，WLL，ONU，STB，無繩電話等

*后備電源：UPS，ECR，電腦后備系統(tǒng)，Sequence，ETC等

*緊急設(shè)備：應(yīng)急燈，火警盜警，防火閘

主電源

*通訊設(shè)備：收發(fā)器

*電力控制機(jī)車：采集車，自動(dòng)運(yùn)輸車，電動(dòng)輪椅，清潔機(jī)器人，電動(dòng)車等

*機(jī)械工具啟動(dòng)器：剪草機(jī)，hedgetrimmers，無繩電鉆，電動(dòng)起子，電動(dòng)雪橇，等等

*工業(yè)設(shè)備/儀器

*攝像：閃光燈，VTR/VCR，電影燈等

我們知道，一般對(duì)比儲(chǔ)能產(chǎn)品要從重量能量密度、體積能量密度、使用壽命、價(jià)格、適用性、國(guó)家政策等角度來進(jìn)行：

重量能量密度

目前的鋰電池能量密度一般在200~260wh/g，鉛酸一般在50~70wh/g，那么重量能密度鋰電池就是鉛酸的3~5倍，這就意味著相同容量的情況下，鉛酸電池是鋰電池的3~5倍，所以在儲(chǔ)能裝置輕量化上，鋰電池占居絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

體積能量密度

鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右，所以相同容量的情況下，鋰電池比鉛酸電池體積要小30%左右。

使用周期

目前較為流行的材料體系是三元和鐵鋰，三元?jiǎng)恿π弯囯姵匮h(huán)次數(shù)通常在1000次以上，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)在2000次以上，鉛酸電池的循環(huán)次數(shù)通常只有300~350次左右，所以鋰電池的使用壽命是鉛酸電池的3-6倍左右。

價(jià)格

目前鋰電池在價(jià)格上較鉛酸要貴，大約是3倍左右，但是結(jié)合使用壽命分析，投入相同的成本，仍然是鋰電池使用周期要長(zhǎng)一些。

適用性

鋰電池因?yàn)榘踩暂^鉛酸電池要稍差，所以在使用中需要做好各種安全預(yù)防工作，比如防止外力或事故對(duì)鋰電池造成損壞，因?yàn)檫@可能會(huì)引起著火或爆炸；目前鋰電池的溫度適用性也很好，所以在其他適應(yīng)性方面，鋰電池也毫不遜色于鉛酸電池。

使用場(chǎng)合

鉛酸電池：汽車啟動(dòng)，電動(dòng)車電池，

鋰電池：手機(jī)，電腦，電動(dòng)工具，現(xiàn)在也用于電動(dòng)車電池。

內(nèi)部材料

鉛酸電池正負(fù)極為氧化鉛、金屬鉛、電解液為濃硫酸，

鋰電正負(fù)極為鈷酸鋰/磷酸鐵鋰/錳酸鋰、石墨、有機(jī)電解液。