锂电池优点多，为啥厂家不把电动车电池都换成锂电池，一张图搞懂

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电动车是老百姓最常用的短途代步工具之一，尤其是在现在私家车保有量越来越多，上下班高峰期的路况越来越糟糕，电动车的轻便性优势十分明显，短途出行用它既方便，而且又很省钱。

而电动车的使用原理也很简单，就是依赖于电池存电，骑行的时候放电，驱动车辆运行，一辆电动车最重要零部件，就是电池，目前，电动车主要搭载的电池，有铅酸电池、锂电池这2种。

锂电池是电动车电池的后起之秀，在新国标实施之后，才得到快速普及，相比铅酸电池的笨重，锂电池轻便又小巧，那么，锂电池优点那么多，为啥厂家不把电动车电池都换成锂电池，今天小行家用一张图，让您一次全搞懂。

电池的续航能力好不好，除了容量就要考虑密度，那么，铅酸电池和锂电池，在密度上有什么区别，从上面图片可以看到具体的数据：

铅酸电池 ：能量密度30~50wh/kg，体积能量密度62~80wh/L，重量能量密度25~30 wh/kg；

锂电池 ：能量密度110~160wh/kg，体积能量密度350~400wh/L，重量能量密度180~200 wh/kg；

意味着什么 ：铅酸和锂电池在3种能量密度，都有较大的悬殊，在能量密度上的差别，意味着同容量之下，锂电池的蓄电量会越多，而体积密度越高，同容量会更小巧，重量密度越高，同容量重量越轻，由此可见，锂电池比铅酸电池同容量下，跑得远、重量轻、体积小。

此外，图片中的数据可以看到，在循环寿命上，铅酸电池只有200~300次，而锂电池可达500~2000次，理论使用寿命也是铅酸电池的2~6倍左右。

那么，锂电池相比铅酸电池有这么多优点，现在的电动车电池，还是以笨重的铅酸电池为主，厂家为什么不把电动车电池都换成锂电池，从图片中其实也能找到答案，体现在耐过充能力、自放电、安全性上，下面一起来看看。

耐过充能力 ：什么是过充，指的是电池超出合理的充电时间，比如正常6个小时充满，充电却超过6个小时，过充会导致电池过热，损伤电池，而从铅酸电池和锂电池的耐过充能力来看，铅酸电池会更高，锂电池比较低，一旦过充，不仅伤电池，还有自燃等消防隐患。

自放电 ：指的是电池在不使用的时候，也会有放电的情况，铅酸电池自放电是5%，锂电池是10%，这意味着，虽然锂电池的蓄电能力更好，但如果在放置的情况下，它的存电能力并不好。

安全性 ：车主最顾虑的莫过于不安全，而从最近几年的电动车自燃可以看到，一些改装、老化、低质、没有很好的BMS管理系统的电池，是具有安全隐患的，而铅酸电池的安全性相对会更高。

以上可以看到，虽然锂电池在寿命、体积、重量、续航上有优势，但它在安全性、自放电、耐过充等方面，也有自己的不足，基本上可以“打个平手”，但是，要知道，锂电池的价格是铅酸电池的2~3倍左右，在这种情况下，铅酸电池当然会更有优势，不会把所有的笨重铅酸电池，都换成锂电池。

最后再来聊聊，如果从长远来看，锂电池会不会完全替代铅酸电池，小行家作为电动车的从业者，我的观点是“可能性很大”，随着老百姓的经济能力提升，锂电池和铅酸电池价格区别优势会越来越弱化，而锂电池技术一旦在耐过充、安全性、自放电得到改善，锂电池的轻小优势，很符合新国标整车重量不超过55公斤要求，会越来越有市场，还是有望锂电池全都替换掉铅酸电池的。

那么，对于厂家不把电动车电池都换成锂电池的原因，您明白了吗？有什么看法？欢迎大家评论交流。

锂电池工作原理和结构图解，看完你就是专家！

从上世纪90年代开始，锂电池开始进入市场，逐渐成为电器和IT终端设备的动力选择。更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性，使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面，助力人类向清洁世界迈出重要一步。相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式，锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式，减少了碳排放量，为可持续发展提供了新路径。

我们俗称的锂电池其实分为锂金属电池和锂离子电池两种。

1、锂金属电池

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。放电反应原理为：Li+MnO2=LiMnO2。

2、锂离子电池

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)；充电负极上发生的反应为：6C+XLi++Xe- = LixC6；充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。

今天来详解一下锂电池工作原理和结构，让大家全方位的了解锂电池。

锂电池结构示意图

了解锂电池工作原理之前，我们先大概了解下锂电池的组成部分，如下示意图：

（1）正极 —— 活性物质一般是钴酸锂或者锰酸锂，镍钴锰酸锂等材料，电动车则普遍是用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本过高而逐渐淡出视野，导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。

（2）隔膜 —— 一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。

（3）负极 —— 活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

（4）有机电解液 —— 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。

（5）电池外壳 —— 分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。

锂电池工作原理图解

下面从锂电池充电过程、放电过程和电池保护板三大部分给大家介绍其工作原理：

1、锂电池充电过程

电池的正极由锂离子生成，生成的锂离子从正极“跳进”电解液里，通过电解液“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，运动到负极，与早就通过外部电路跑到负极的电子结合在一起。●正极上发生的反应为：LiCoO2==充电==Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)●负极上发生的反应为：6C+XLi++Xe=====LixC6在充电的过程中，Li+从正极LiCoO2中脱出，进入电解液，在充电器附加的外电场作用下向负极移动，依次进入石墨或焦炭C组成的负极，在负极形成LiC化合物。

2、锂电池放电过程

放电时电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路径不同，电子从负极通过外部电路跑到正极；锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

3、电池保护板

顾名思义，电池保护板主要是针对可充电电池（一般指锂电池）起保护作用的集成电路板。锂电池（可充型）之所以需要保护，是由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池总会有保护板和一片电流保险器出现。下图为电池板保护电路。PTC：正温度系数热敏电阻；NTC：负温度系数热敏电阻，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备能够及时反应，控制内部中断而停止充放电；U1为电路保护芯片，U2为两个反接的MOSFET开关。正常状态下电池板U1的CO和DO都输出高电压，两个MOSFET都处于打开状态，电池可以自由充放电。

过充电保护：当U1检测到电池电压达到过充保护门限，CO管脚输出低电平，MOS管开关2由导通转为关闭，充电回路关断，充电器无法再对电池充电，从而实现过充保护。

过放电保护：在电池放电过程中，当U1检测到电池电压低于过放保护门限时，DO脚由高电平转变为低电平，MOS管开关1关闭，使电池无法再放电；过放电保护状态下电池电压不能再降低，要求保护电路的电流极小，控制电路进入低功耗。过流保护：正常情况下，电池对负载进行放电，电流经过两个串联的MOS管开关，VM管脚检测到两个MOS管的压降电压为U。若负载因某种原因导致U异常，使回路电流增大，当U大于一定值时，DO管脚由高电压转变为低电压，MOS管开关1关闭，从而使放电回路电流为零，达到过电流保护作用。