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锂电池、石墨烯电池和铅酸电池哪个好?

2021-11-10 05:39:32

随着电动汽车的普及,越来越多的人开始关注电池,电池是电动车的能量储备仓库,电动车在充电时把电能转化为化学能储存在电池中,在使用电动车的时候电机把电池中的化学能转化为机械能,从而使电动车在路上行驶,既然电池做为电动车动力来源,那目前电动车使用的电池主要有哪几种呢且哪个电池更好呢?


电动车经过近几年来的迅猛发展,目前电动车使用的电池主要分为锂电池、石墨烯电池与铅酸电池三种类型,那锂电池、石墨烯电池和铅酸电池哪个更好呢,下面跟格瑞普小编来一起对比一下吧!


锂电池、石墨烯电池、铅酸电池对比


一、锂电池的优缺点


锂电池优点


1、能量密度高,其体积能量密度和质量能量密度分别可达450W.h/dm3和150W.h/kg,而且还在不断提高。


2、平均输出电压高(约3.6V),为Ni-Cd、Ni-l电池的3倍。


3、输出功率大。


4、自放电小,每月10%以下,不到Ni-Cd、Ni-Ml的一半。


5、没有Ni-Cd、Ni-MH电池一样的记忆效应,循环性能优越。


6、可快速充放电,1C充电时容量可达标称容量的80%以上。


7、充电效率高,第1次循环后基本上为100%。


8、工作温度范围宽,-30~+45℃,随着电解质和正极的改进,期望能拓宽到-40~+70℃,低温有可能拓展到-60℃。


9、无需维修。


10、对环境较为“友好”,称为绿色电池。


11、使用寿命长,100%DOD充放电可达900次以上;当采用浅深度(30%DOD)充放电时,循环次数已经超过了5000次。


锂电池


锂电池缺点


1、成本高,主要是正极材料LiC002的价格高,随着正极技术的不断发展,可以采用LiMn204、LiFeP04等为正极,从而有望大大降低锂离子电池的成本;


2、必须有特殊的保护电路,以防止过充或过放;


3、与普通电池的相容性差,因为一般要在用3节普通电池(3.6V)的情况下才能用锂离子电池进行替代。


二、石墨烯电池的优缺点


石墨烯电池:石墨烯电池,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。


石墨烯电池优点:


1、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。


2、用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。


3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍。


4、重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半,这样可以提高装载该电池的机器的效率。


5、石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势,在使用寿命上,它的使用寿命是锂电池的两倍,是氢化电池的四倍。


6、更快的充电速度,并且在高温下也比锂电池更为耐用。


石墨烯电池


石墨烯电池缺点:


1、目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。


2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,他只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与传统的锂电池相比,它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点。再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工艺也非常的高,石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟,目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步。


3、工艺特性不兼容。就是石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会累死,又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动,谁愿意上这个技术?石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足锂电池生产的一堆细致的要求。


三、铅酸电池的优缺点


铅酸电池是一种正负极主要由铅及其氧化物制成的,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电时正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;在充电的时候正负极的主要成分均为硫酸铅。


铅酸电池的优点


1、价格便宜:铅酸电池由于制造成本低,制作工艺简单,同时原材料价格低廉,使得电池的价格非常便宜,另外使用过的铅酸电池还可以回收,这样下次更换电池时可以以旧换新,还可以抵一部分现金,使得购买成本下降。


2、安全性能高:铅酸电池的稳定性非常好,在使用过程中即使长时间的充电,也不会发现爆炸等问题,铅酸电池的安全性能高。


3、可修复:虽然说铅酸电池在使用过程中会出现结晶或是硫化等现象,但是铅酸电池是可以进行修复的,在修复后还可以继续使用一段时间,所以铅酸电池具有可修复性,而不像锂电池在出现问题后无法修复。


铅酸电池


铅酸电池的缺点:


1、体积大,重量沉:铅酸电池制造工艺的问题,如果要使铅酸电池的容量增加,需要更大的体积,同时重量也会变得更沉,不方便移动。


2、使用寿命短:铅酸电池充放电次数约300-350次左右,一般正常可使用2-3年左右。


3、污染环境:铅酸电池虽然现在已不再使用镉金属,但是还是会对环境造成污染,如水污染,土地污染等。


总结:通过上面的的条件对比,就目前的情况来看,从研发技术成熟程度、制造成本、市场经济效益、环境保护来看,锂电池要比石墨烯电池、铅酸电池更有优势。

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