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锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析
锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析
  • 发布时间:2020-03-11 16:52

锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析

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锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析。目前电动自行车市场上的电池主要有铅酸电池和锂电池两种,铅酸电池已经存在了100多年,安全稳定性已经备受肯定了,在汽车蓄电池、UPS、电动自行车等设备上被广泛使用,石墨烯电池的加入也使得电动自行车市场更加的精彩。下面来讲解锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析。
 
锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的对比分析
锂电池主要包括正极、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、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料等。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。
 
石墨烯电池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。
 
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。
 
 
锂电池、石墨烯电池和铅酸电池的比较
锂电池生产用的机械设备昂贵,价值较高,机械设备折旧损耗较大。锂电池在生产中大部分过程是不可逆的,而铅酸蓄电池是可逆修复和再次使用的。铅酸蓄电池使用之后的回收价值在40%以上,而锂电池的回收价值几乎是零。
 
锂电池无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出3倍以上。锂电池体积更小、重量更轻、循环寿命长。锂电池用于电动车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右,超出铅酸蓄电池1.5~5倍,这大大降低了锂电池的使用成本,延长了使用寿命,提高使用便利度。
 
铅酸蓄电池是发展历史最为悠久的二次电池,是世界上第一个商业化应用的可再充电池,铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
 
充电方面电动车铅酸电池一般采用三段式充电模式。在电量耗光的情况下,一般充电时间需要8~10小时。而石墨烯电池具备的“快充功能”,在专业充电器的搭配之下,可以实现1小时充电80%,续航50多公里的效果,电池充电时间大大缩短。即使是充电十分钟,石墨烯电池的续航距离也达到了15km左右。
 
铅酸电池其使用寿命,与放电深度、过充电程度、温度、电池电解液硫酸浓度、放电电流密度等都有着密切的关系。而石墨烯电池使用的石墨烯复合导电浆料,浆料具有三重技术构建出的多维的材料体系,在内部形成了稳定纳米结构层及骨架式导电网络,成分十分稳定。
 
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。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。因此铅酸电池和锂电池在未来新国标电动车上的应用越来越明显。
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