详解石墨烯电池、铅酸电池、锂电池,谁会成为电动车的选择?
来源:宝鄂实业
2019-03-31 12:53
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铅酸电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。其电极是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜,缺点是比能低、使用寿命相对较短和需要经常维护。不可否认,以目前市场来看,铅酸电池占据着主导地位。
一般来说,锂离子电池主要包括正极、负极、隔膜和电解液四个组成部分。正极材料一般都是一些富锂的层状化合物,目前常见的商用正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)以及三元材料(LiMnxCo1-x-yNiyO2)等。与铅酸电池相比,锂电池相对轻巧,携带方便,能量密度更高,而寿命相对要长很多,但是价格更贵,稳定性差。
所谓的石墨烯电池,可以理解为我们平时说的黑金电池,其是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。作为目前最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。同时,石墨烯聚合材料电池的重量仅为传统电池50%,成本将比锂电池低77%。从性能来看,全石墨烯锂电池充电一次,耗时也不超过10分钟。(一般行业都是直接将电极掺杂的石墨烯的石墨基储能材料直接统称为石墨烯电池,并非全石墨烯)
从特点来看,石墨烯电池的综合性能是最好的,但是为什么没有成为主导呢?石墨烯在电池上的应用,主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨,这样可以提升电池的整体容量和充电速度,但性能提升效果有限。另一方面虽然目前,很多企业都推出过黑金电池,但是大多在这一领域处于探索的阶段,而其价格又相对较高,所以这也是其得不到重大应用的原因之一。另外,石墨烯污染较为严重,墨烯生产需要用到大量的硫酸,处理也很麻烦。简单来说,第一,价格;第二,技术;第三,处理麻烦。
我们再看新国标的出台,其对电动自行车速度、重量等都有明确的规定,这意味着大型铅酸电池将逐渐失去市场,而小型铅酸电池短时间内会迎来一定的发展。但随着环保整顿的推进,铅酸电池还会出现向锂电池过渡的情况,而锂电车必然会迎来一波爆发期。又有人会说了,石墨烯电池呢?虽然石墨烯电池拥有很多铅酸电池和锂电池没有的优点,但是,其想成为主导,其技术必须得到突破性的发展。因此,我个人更看好小型铅酸电池和锂电池在未来新国标电动车上的应用。
锂电池和蓄电池有什么主要的区别?蓄电池与锂电池哪个好?在电池行业中,锂电池和蓄电池是两款不同的电池,经常被拿来作比较。相信大家都很有困惑,为什么许多UPS电池用的是蓄电池,很少用锂电池?接下来就由存能电气小编为您解决您心中的疑问吧!
锂电池和蓄电池的区别,锂电池和蓄电池有什么区别?
1、概念性质不同
锂电池:是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌;充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。由于锂电池的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。
蓄电池:蓄电池也称二次电池。是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
2、安全性能不一样
锂电池:锂电池来自于正极材料的稳定性及可靠地安全性设计,磷酸铁锂电池已经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸,磷酸铁锂热稳定高,电解液氧化能力低,因而安全性高。
蓄电池:铅酸蓄电池在强烈的碰撞下会产生爆炸,对消费者的生命安全构成威胁。
3、价格不同
锂电池:锂电池价格高,锂电池比铅酸蓄电池要贵三倍左右。结合使用寿命分析,投入相同的成本,仍然是锂电池使用周期要长一些。
蓄电池:一个蓄电池的价格就是大概从几百元到几千元不等,这个每个厂家的价格都大同小异。
4、绿色环保性不同
锂电池材料无任何有毒有害物质,被世界认为绿色环保电池,该电池无论在生产及使用中均无污染,符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池。
铅酸蓄电池中存在着大量的铅,在废弃后若处理不当,将对环境产生污染。
5、使用循环寿命方面
锂电池使用寿命更长,蓄电池使用寿命相对较短。锂电池的循环次数一般在2000-3000次左右。
蓄电池的循环次数在300-500次左右。
6、重量能量密度
锂电池能量密度一般在200~260wh/g,锂电池就是铅酸的3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸电池是锂电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂电池占居绝对优势。
铅酸蓄电池一般在50~70wh/g,能量密度低,过于笨重。
7、体积能量
锂电池的体积容量密度通常是蓄电池的1.5倍左右,所以相同容量的情况下,锂电池比铅酸电池体积要小30%左右。
8、温度范围不同
锂电池工作温度为-20-60摄氏度,磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃,高温情况下仍可以放出100%容量。
蓄电池的正常工作温度-5-45度,当温度每下降1度时,相对电池的容量大约下降0.8%。
9、充放电方面不同
锂电池无记忆效应,电池可以随时充放电,电池自放电低,电池能长时间存放;动力强劲,能快充快放,20分钟能充满80%以上,15分钟可以把电放完。
蓄电池有记忆效应,不能随时充电随时放电;有严重自放电现象,电池搁置一段时间容易报废;放电倍率小,不能长时间大电流放电。
10、内部材料不同
锂电池正负极为钴酸锂/磷酸铁锂/锰酸锂、石墨、有机电解液。
铅酸蓄电池正负极为氧化铅、金属铅 、电解液为浓硫酸。
锂电池和铅酸电池是目前使用较广泛的两种电池,锂电池性能方面优于蓄电池,尽管现在因为价格的问题,UPS电源大多数用蓄电池,但经过一段时间以后锂电池可以完全替代铅酸蓄电池。以上就是存能电气小编分享关于蓄电池与锂电池的区别相关信息,希望大家在看完以上的内容之后会有所帮助。