什么是铅酸电池与锂离子电池
铅酸电池自 1800 年代中期就已出现，是现存最早的可充电电池类型！铅酸电池已有 170 多年的历史，其技术已经成熟且成功。但这也意味着它没有利用现有的最先进技术。让我们看看这对房车爱好者有何特别影响。
铅酸电池利用化学反应来发电。每个 12 伏电池包含六 (6) 个电池。每个细胞都含有硫酸和水的混合物（不同程度）。每个电池都有一个正极端子和一个负极端子。当电池发电时，它会同时放电。化学反应导致硫酸分解成储存在每个细胞内的水以稀释酸。因此，使用电力会耗尽酸。
当电池重新充电时，过程会逆转，电池的充电会重新形成酸分子。这个过程就是能量的储存。（请记住 - 电池不存储电力。它存储发电所需的化学能。）
12 伏铅酸电池中的六个电池在充满电时的电压约为 2.1 伏。这六个电池加在一起就构成了充满电的电池，电压约为 12.6 伏。（我们使用“大约”和“周围”等术语，因为确切的电压取决于电池特有的各种因素以及电池的使用和保养。）
铅酸电池的类型
现在我们知道了典型的铅酸电池的工作原理，让我们看看可用的各种类型的铅酸电池以及它们的区别。
被水淹没
富液式铅酸电池是通常用作启动车辆的发动机电池的电池。这种类型的电池还可以用作高尔夫球车或摩托车电池，甚至可以用作太阳能系统中的深循环电池。
对于富液式铅酸电池，车主可以使用前面提到的六 (6) 个单独的电池，并且可以（并且应该！）向电池中添加蒸馏水以防止它们干燥。这些电池很重并且需要进行一些严格的维护。
密封
密封铅酸电池在电池本身的内部功能方面本质上是相同的。然而，“密封”一词意味着我们无法像在富液式铅酸电池中那样接触到六个电池。这些电池通常用作发动机启动电池或深循环应用。
与富液式铅酸电池不同，制造商在制造密封铅酸电池时使用了足够的酸，可以使电池按预期度过其保修期。人们不会向密封铅酸电池添加蒸馏水，因此不涉及真正的维护。这些电池也不会释放气体，可以安装在封闭空间中。
吸收玻璃毡 (AGM)
AGM 代表“吸收玻璃垫”，这意味着这些电池中的电解质悬浮在铅板附近。据推测，这种方法可以提高放电和充电速率的效率。在房车或船舶应用或发动机电池中使用 AGM 电池并不罕见。虽然 AGM 电池与富液式和密封电池不同，但它仍然是湿电池。
凝胶
与 AGM 电池一样，凝胶电池也具有悬浮电解质，但凝胶电池含有二氧化硅，使其变硬，因此它不是像 AGM 电池那样的湿电池。
就过度充电造成的损坏而言，凝胶电池可能是最敏感的。这些电池需要特殊的充电器，通常出现在轮椅、拖钓马达和房车等深循环应用中。凝胶电池不像我们讨论过的其他类型的铅酸电池那么常见。
铅酸电池的优点
铅酸电池的流行有多种原因。首先，他们提供已经存在一个半世纪的成熟技术。作为一种广泛理解的技术，这通常会给人们一种安全感。
铅酸电池的生产成本相对较低（尽管对环境不利），因此预先购买相对便宜。考虑到成本，它们最初似乎对消费者来说更划算。然而，这并没有考虑电池的整体使用寿命或您从电池中获得的实际能量。继续阅读，了解铅酸在这些方面如何与锂相媲美。
铅酸电池能够深度放电，但深度放电会显着影响电池的寿命。
铅酸电池与锂离子电池的缺点
虽然铅酸电池多年来一直是最成功的电力存储来源，但与现代锂电池相比，它们有一些主要缺点。
重量、空间和能量密度
铅酸电池非常重。对于移动应用来说，重量可能是一个严重的缺点。就其尺寸而言，它们也无法存储大量电力。它们的重量意味着要容纳足够家庭使用的电力将占用大量空间。它们单位重量和空间存储的能量称为能量密度，就电池而言，能量密度相对较低。
充放电要求
铅酸电池充电需要很长时间。充电时间长是因为其内部设计导致充电速度在接近完成时减慢。吸收电荷周期导致这种减慢。
如果电池在放电前没有完成其吸收电荷，可能会导致电池硫酸盐化。硫酸盐化会影响充电时间、充电效率，并会增加电池温度。
当铅酸电池放电时间过长时，它也会失去一些接受充电的能力，从而降低其容量。这种损害是因为硫酸铅结晶并且不再溶解。
普克特效应
当大型电器进行高倍率放电时，铅酸电池会受到普克特效应的影响。普克特效应是一种导致电池在高负载放电时比低负载放电时在电压下降之前产生更少能量的现象。这意味着您无法从放入的电池中获取所有能量。热量和化学损失会浪费能量。
过度充电也会导致“放气”。电池会释放氢气、氧气和硫化氢。这是一种高度易燃的组合，在某些情况下也可能导致爆炸。如果您闻到铅酸电池发出的臭鸡蛋味，请立即对该区域进行通风并断开连接。
总体而言，铅酸电池是一种具有成本效益的电力存储解决方案，但需要非常具体的充电和放电参数以保持其健康和安全。
寿命有限
如果上述任何充电参数出现问题，铅酸电池的寿命都会缩短。即使所有参数都保持完美，电池的化学过程也会随着使用而分解，并随着时间的推移降低电池的容量。
对环境造成的影响
铅酸电池是世界上回收率最高的物品之一。这是伟大而关键的，因为多年来它们的铅含量导致了重大的环境和健康问题。然而，5%的铅酸电池没有被回收。结果，数百万吨铅被倾倒到环境中。
铅矿也是毒性最强的矿之一，已造成大面积有毒地下水。长期接触铅，即使是微量的铅，也会导致儿童的大脑和肾脏损伤以及学习问题，这是我们共同生活在这个星球上的所有人都关心的问题。
锂离子电池
近年来，锂离子电池越来越受欢迎，这是有充分理由的。让我们来看看这些相对新人受到如此关注的一些原因吧！
锂离子电池在充电和放电过程中的化学过程会发现锂离子在正极和负极之间移动。当电池放电时，锂离子向正极移动，在发生的化学反应中失去或获得电子。这些化学反应产生电子流，从而产生电流。充电过程中会发生相反的情况。
手机、电动滑板车和自行车、悬浮滑板和轮椅等移动电子产品通常都使用锂电池。但近年来，锂离子电池的使用范围不断扩大，并且在房车、船舶和许多类型的太阳能应用中找到了用武之地。
锂离子电池的类型
与铅酸电池一样，锂离子电池也有许多不同类型。锂离子电池的类型有很多，因为它们的化学成分差异很大。尽管种类繁多，但大多数锂离子电池化学成分与铅酸电池相比具有相似的优点。
在本文中，我们将主要指LiFePo4 电池，或所谓的磷酸铁锂电池。“锂铁”是房车、船舶和家庭储能应用中最常用的化学物质。人们使用这些电池是因为它们具有优于铅酸的性能，同时也是一种非常安全的化学物质。
锂离子电池的优点
在比较铅酸电池和锂离子电池时，我们克服了铅酸电池的几乎所有缺点。特别是考虑到房车的使用，锂离子电池将同时运行多个设备和电器。房车的逆变器功率容量是唯一的限制。
但如果你有足够的逆变器容量，你会发现自己能够运行冰箱、灯、风扇、电视、电脑，甚至空调。
重量、空间和能量密度
能量密度是指电池在单位空间和重量下存储的能量。锂电池的能量密度比铅酸电池高得多。
由于空间和重量有限，更高的能量密度对于移动用例来说是一个巨大的好处。对于相同能量的铅酸电池， 锂电池的重量还不到铅酸电池的四分之一！
还需要更少的电池，因此可以使用更多的空间来存储。锂离子电池在相同的空间内可存储更多的能量，并且重量仍然较轻。
充放电特性
在评估铅酸电池与锂离子电池时，我们发现铅酸深循环电池的电压在负载和放电时显着下降。
锂离子电池的电压骤降要小得多，并在整个放电周期中保持较高的电压。无论负载是什么，同一房车应用中的锂电池都可以提供所需的所有峰值功率和更高的电压。更高的电压使它们更适合运行微波炉或炉灶等高功率应用。
锂电池也不会受到上述普克特效应的影响。因此，无论电池的负载有多大，您都会释放出您输入的能量。
锂离子电池的众多优点之一是它们能够接受非常高的充电电流。这种高充电速率意味着比任何类型的铅酸电池都要快得多的充电时间。这种较高的充电速率确实需要合适的充电器，但想象一下您的电池充电所需时间只是铅酸电池所需时间的一小部分。这绝对是一场胜利！
对于锂离子电池来说，充电特性并不那么重要。您可以根据需要开始和停止充电，不会影响电池性能或使用寿命。这些充电特性意味着无需担心经历较长的吸收周期，并使它们更适合太阳能收集和车辆再生制动等部分充电应用。
寿命
最后，锂离子电池比铅酸电池能够更好地维持深度放电。例如，如果您定期将铅酸电池放电至 50% 左右，则该电池在需要更换之前可能会循环大约 500-800 次。相比之下，锂离子电池即使放电至 20%，据说也能循环 5000 次左右。因此，锂离子电池的使用寿命的延长是非常重要的。
锂离子电池的缺点
我们经常听到的锂离子电池的主要缺点是成本。锂离子电池的预购成本明显高于铅酸电池。如果你从表面上看，你在铅酸电池和锂离子电池之间的选择似乎很明确。
然而，在做出决定之前，重要的是要了解延长的使用寿命和其他积极因素，这些因素最终将使两种电池的成本随着时间的推移变得更加相似。
Mortons on the Move的 Tom Morton （一位电气工程师和全职房车旅行者）制作的这段视频介绍了铅酸电池与锂离子电池之间的一些实际测试。有趣的是，他发现即使锂离子电池的前期成本较高，但在其使用寿命内它们仍比铅酸电池更具成本效益。
与铅酸电池相比，锂离子电池的真正缺点可能是这些电池的分布远小于铅酸电池。
例如，对于房车应用，与每个汽车商店和大型商店都销售铅酸电池相比，很少有供应商销售 LiFePO4 电池。幸运的是，一旦您购买了锂电池，您就不需要像铅酸电池那样更换它们，并且它们应该在您的车辆的使用寿命内持续使用（甚至可能更长！）。
虽然锂离子电池可以接受非常高的充电电流，但需要按照制造商的建议进行充电。这意味着您可能需要新设备才能正确为电池充电。
如果将锂离子电池连接到传统充电设备（例如车辆的交流发电机），可能会损坏充电设备。因此，为锂离子电池安装正确的充电器至关重要。