铅酸电池与锂电池有什么区别？

铅酸电池和锂电池是我们日常生活中最常见的两种电池。下面我们将深入了解铅酸电池和锂电池之间的差异。

材料

铅酸电池是一种化学电池，由铅、电解液和二氧化铅三者组成。在铅酸电池中，正极由PbO2和负极由Pb组成，而电解液是硫酸。另一方面，锂电池是由锂、电解质和多种金属氧化物组成。锂电池的正极通常由锂钴氧化物或锂铁磷酸盐组成，负极为石墨或锂钛酸盐。电解液可以是有机溶剂或聚合物电解质。

原理

接下来让我们看看铅酸电池和锂电池的基本原理。铅酸电池的正负极之间的反应是由硫酸的电解产生的。这种反应形式被称为蓄电池的化学反应原理。铅酸电池的构造过程是通过反应生成电流的。当电池被放电时，正极上的PbO2会被还原为PbSO4，同时负极上的Pb也会被还原为PbSO4。在充电时，这些反应过程会翻转，并且将起着充电作用的电流发送到电池中。

在锂电池中，正极和负极之间的反应是由锂离子的流动产生的。正极的材料会获得来自电池外部的电子，并在此过程中释放出锂离子;负极上的材料会捕获锂离子，并调节电流。这样，锂离子在电池中的来回流动就会产生电力。锂电池具有一个不可逆的“锂离子插入/取出”机制，其中锂离子在反应中插入钴氧化物或铁磷酸盐中，从而对电池的能量产生贡献。

特点

铅酸电池的主要优势是价格低廉，可以在宽范围的温度下运行，并且不需要特殊的电路保护。它们在许多应用中都有用武之地，尤其是在汽车和太阳能电池板等需要大容量储存的领域。但是，铅酸电池也有自己的限制。它们的能量密度较低，重量较大，寿命短。由于它们产生的电流不平稳，因此需要进行定期维护，以确保其正常工作。

锂电池具有许多吸引人的特点。首先，锂电池比铅酸电池轻，体积小，能量密度高，寿命长，充电时间短。它们也没有存储周期性的问题，可以在稍高的温度下运行，并且具有更高的效率（能够提供更多电能）。而由于它们具有较高的能量密度，所以它们可以用来驱动电动汽车和其他需要高能量密度电池的设备。锂电池也不会导致很高的自放电，这使得它们适用于一些长期储存需求比较高的应用领域。

应用

铅酸电池常见于汽车、摩托车、UPS（不间断电源）、太阳能等电源系统。而锂电池则常用于移动设备，例如手机、笔记本电脑和平板电脑等，以及一些需要高能量储存电池的应用，例如电动汽车和航天器。