鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對比分析

來源：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比分析。目前電動自行車市場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，在汽車蓄電池、UPS、電動自行車等設(shè)備上被廣泛使用，石墨烯電池的加入也使得電動自行車市場更加的精彩。下面小編來講解鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對比分析。

鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的對比分析

鋰電池主要包括正極、負極、隔膜和電解液四個組成部分。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，鋰電池相對輕巧，攜帶方便，能量密度更高，而壽命相對要長很多，但是價格更貴，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動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。作為目前最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。同時，石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統(tǒng)電池50%，成本將比鋰電池低77%。從性能來看，全石墨烯鋰電池充電一次，耗時也不超過10分鐘。

鉛酸電池主要由管式正極板、負極板、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)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜，缺點是比能低、使用壽命相對較短和需要經(jīng)常維護。不可否認，以目前市場來看，鉛酸電池占據(jù)著主導地位。

鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池的比較

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

鋰電池無論是體積比能量，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。鋰電池用于電動車的循環(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，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。

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

鉛酸電池其使用壽命，與放電深度、過充電程度、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合導電漿料，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)層及骨架式導電網(wǎng)絡(luò)，成分十分穩(wěn)定。

隨著環(huán)保整頓的推進，鉛酸電池還會出現(xiàn)向鋰電池過渡的情況，而鋰電車必然會迎來一波爆發(fā)期。雖然石墨烯電池擁有很多鉛酸電池和鋰電池沒有的優(yōu)點，但是其想成為主導，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新國標電動車上的應(yīng)用越來越明顯。