【技术】解析锂电池、石墨烯电池、铅酸电池的对比

时间： 2022-02-12 来源：格瑞普

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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，本文格瑞普将为你详细介绍!

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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