鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池哪個好?
隨著電動汽車的普及,越來越多的人開始關注電池,電池是電動車的能量儲備倉庫,電動車在充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在電池中,在使用電動車的時候電機把電池中的化學能轉(zhuǎn)化為機械能,從而使電動車在路上行駛,既然電池做為電動車動力來源,那目前電動車使用的電池主要有哪幾種呢且哪個電池更好呢?
電動車經(jīng)過近幾年來的迅猛發(fā)展,目前電動車使用的電池主要分為鋰電池、石墨烯電池與鉛酸電池三種類型,那鋰電池、石墨烯電池和鉛酸電池哪個更好呢,下面跟格瑞普小編來一起對比一下吧!
鋰電池、石墨烯電池、鉛酸電池對比
一、鋰電池的優(yōu)缺點
鋰電池優(yōu)點
1、能量密度高,其體積能量密度和質(zhì)量能量密度分別可達450W.h/dm3和150W.h/kg,而且還在不斷提高。
2、平均輸出電壓高(約3.6V),為Ni-Cd、Ni-l電池的3倍。
3、輸出功率大。
4、自放電小,每月10%以下,不到Ni-Cd、Ni-Ml的一半。
5、沒有Ni-Cd、Ni-MH電池一樣的記憶效應,循環(huán)性能優(yōu)越。
6、可快速充放電,1C充電時容量可達標稱容量的80%以上。
7、充電效率高,第1次循環(huán)后基本上為100%。
8、工作溫度范圍寬,-30~+45℃,隨著電解質(zhì)和正極的改進,期望能拓寬到-40~+70℃,低溫有可能拓展到-60℃。
9、無需維修。
10、對環(huán)境較為“友好”,稱為綠色電池。
11、使用壽命長,100%DOD充放電可達900次以上;當采用淺深度(30%DOD)充放電時,循環(huán)次數(shù)已經(jīng)超過了5000次。
鋰電池缺點
1、成本高,主要是正極材料LiC002的價格高,隨著正極技術的不斷發(fā)展,可以采用LiMn204、LiFeP04等為正極,從而有望大大降低鋰離子電池的成本;
2、必須有特殊的保護電路,以防止過充或過放;
3、與普通電池的相容性差,因為一般要在用3節(jié)普通電池(3.6V)的情況下才能用鋰離子電池進行替代。
二、石墨烯電池的優(yōu)缺點
石墨烯電池:石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。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。
石墨烯電池優(yōu)點:
1、儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍。一個鋰電池(以最先進的為準)的比能量數(shù)值為180wh/kg,而一個石墨烯電池的比能量則超過600whkg。
2、用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而其充電時間不到8分鐘。
3、使用壽命長。其使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍,是鋰電池的兩倍。
4、重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統(tǒng)電池的一半,這樣可以提高裝載該電池的機器的效率。
5、石墨烯相比于傳統(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢,在使用壽命上,它的使用壽命是鋰電池的兩倍,是氫化電池的四倍。
6、更快的充電速度,并且在高溫下也比鋰電池更為耐用。
石墨烯電池缺點:
1、目前石墨稀還沒達到實用化階段,離大批量生產(chǎn)還有很長的路要走。
2、市場上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池,他只是在鋰電池的基礎上摻雜了一些石墨烯的相關的技術,與傳統(tǒng)的鋰電池相比,它帶來的性能提升也僅僅只有那么一點點。再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工藝也非常的高,石墨烯電池的制作工藝仍然不夠成熟,目前僅處于實驗室階段的它無法達到量產(chǎn)的地步。
3、工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大,會對現(xiàn)有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。如果電池廠調(diào)工藝會累死,又沒有性能指標突破性進步帶來的足夠的利潤空間驅(qū)動,誰愿意上這個技術?石墨烯表面特性受化學狀態(tài)影響巨大,批次穩(wěn)定性,循環(huán)壽命等等都有很多問題,目前來看無法滿足鋰電池生產(chǎn)的一堆細致的要求。
三、鉛酸電池的優(yōu)缺點
鉛酸電池是一種正負極主要由鉛及其氧化物制成的,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電時正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;在充電的時候正負極的主要成分均為硫酸鉛。
鉛酸電池的優(yōu)點
1、價格便宜:鉛酸電池由于制造成本低,制作工藝簡單,同時原材料價格低廉,使得電池的價格非常便宜,另外使用過的鉛酸電池還可以回收,這樣下次更換電池時可以以舊換新,還可以抵一部分現(xiàn)金,使得購買成本下降。
2、安全性能高:鉛酸電池的穩(wěn)定性非常好,在使用過程中即使長時間的充電,也不會發(fā)現(xiàn)爆炸等問題,鉛酸電池的安全性能高。
3、可修復:雖然說鉛酸電池在使用過程中會出現(xiàn)結(jié)晶或是硫化等現(xiàn)象,但是鉛酸電池是可以進行修復的,在修復后還可以繼續(xù)使用一段時間,所以鉛酸電池具有可修復性,而不像鋰電池在出現(xiàn)問題后無法修復。
鉛酸電池的缺點:
1、體積大,重量沉:鉛酸電池制造工藝的問題,如果要使鉛酸電池的容量增加,需要更大的體積,同時重量也會變得更沉,不方便移動。
2、使用壽命短:鉛酸電池充放電次數(shù)約300-350次左右,一般正??墒褂?-3年左右。
3、污染環(huán)境:鉛酸電池雖然現(xiàn)在已不再使用鎘金屬,但是還是會對環(huán)境造成污染,如水污染,土地污染等。
總結(jié):通過上面的的條件對比,就目前的情況來看,從研發(fā)技術成熟程度、制造成本、市場經(jīng)濟效益、環(huán)境保護來看,鋰電池要比石墨烯電池、鉛酸電池更有優(yōu)勢。