鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對(duì)比分析

來(lái)源：存能電氣  日期：2021-04-14 10:30  瀏覽量：次

鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對(duì)比分析。目前電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)上的電池主要有鉛酸電池和鋰電池兩種，鉛酸電池已經(jīng)存在了100多年，安全穩(wěn)定性已經(jīng)備受肯定了，在汽車(chē)蓄電池、UPS、電動(dòng)自行車(chē)等設(shè)備上被廣泛使用，石墨烯電池的加入也使得電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)更加的精彩。下面小編來(lái)講解鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對(duì)比分析。

鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對(duì)比分析

鋰電池主要包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液四個(gè)組成部分。正極材料一般都是一些富鋰的層狀化合物，目前常見(jiàn)的商用正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元材料等。與鉛酸電池相比，鋰電池相對(duì)輕巧，攜帶方便，能量密度更高，而壽命相對(duì)要長(zhǎng)很多，但是價(jià)格更貴，穩(wěn)定性差。

石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。作為目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料。同時(shí)，石墨烯聚合材料電池的重量?jī)H為傳統(tǒng)電池50%，成本將比鋰電池低77%。從性能來(lái)看，全石墨烯鋰電池充電一次，耗時(shí)也不超過(guò)10分鐘。

鉛酸電池主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。其電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是比能低、使用壽命相對(duì)較短和需要經(jīng)常維護(hù)。不可否認(rèn)，以目前市場(chǎng)來(lái)看，鉛酸電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。

鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的比較

鋰電池生產(chǎn)用的機(jī)械設(shè)備昂貴，價(jià)值較高，機(jī)械設(shè)備折舊損耗較大。鋰電池在生產(chǎn)中大部分過(guò)程是不可逆的，而鉛酸蓄電池是可逆修復(fù)和再次使用的。鉛酸蓄電池使用之后的回收價(jià)值在40%以上，而鋰電池的回收價(jià)值幾乎是零。

鋰電池?zé)o論是體積比能量，還是重量比能量，鋰電池均比鉛酸蓄電池高出3倍以上。鋰電池體積更小、重量更輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)。鋰電池用于電動(dòng)車(chē)的循環(huán)壽命一般在800次以上，采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可以達(dá)到2000次左右，超出鉛酸蓄電池1.5～5倍，這大大降低了鋰電池的使用成本，延長(zhǎng)了使用壽命，提高使用便利度。

鉛酸蓄電池是發(fā)展歷史最為悠久的二次電池，是世界上第一個(gè)商業(yè)化應(yīng)用的可再充電池，鉛酸電池的電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。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。

充電方面電動(dòng)車(chē)鉛酸電池一般采用三段式充電模式。在電量耗光的情況下，一般充電時(shí)間需要8~10小時(shí)。而石墨烯電池具備的“快充功能”，在專(zhuān)業(yè)充電器的搭配之下，可以實(shí)現(xiàn)1小時(shí)充電80%，續(xù)航50多公里的效果，電池充電時(shí)間大大縮短。即使是充電十分鐘，石墨烯電池的續(xù)航距離也達(dá)到了15km左右。

鉛酸電池其使用壽命，與放電深度、過(guò)充電程度、溫度、電池電解液硫酸濃度、放電電流密度等都有著密切的關(guān)系。而石墨烯電池使用的石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料，漿料具有三重技術(shù)構(gòu)建出的多維的材料體系，在內(nèi)部形成了穩(wěn)定納米結(jié)構(gòu)層及骨架式導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，成分十分穩(wěn)定。

隨著環(huán)保整頓的推進(jìn)，鉛酸電池還會(huì)出現(xiàn)向鋰電池過(guò)渡的情況，而鋰電車(chē)必然會(huì)迎來(lái)一波爆發(fā)期。雖然石墨烯電池?fù)碛泻芏嚆U酸電池和鋰電池沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，但是其想成為主導(dǎo)，其技術(shù)必須得到突破性的發(fā)展。因此鉛酸電池和鋰電池在未來(lái)新國(guó)標(biāo)電動(dòng)車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越明顯。