Vilket är bättre, litiumbatteri, grafenbatteri eller blybatteri?

Med elbilarnas popularitet börjar fler och fler uppmärksamma batteriet. Batteriet är energilagringslagret för elfordon. Elfordon omvandlar elektrisk energi till kemisk energi vid laddning och lagrar den i batteriet. När man använder elfordon omvandlar motorn den kemiska energin i batteriet till mekanisk energi, så att elfordon kan köra på vägen. Eftersom batteriet är strömkällan för elfordon, vilka typer av batterier används för närvarande i elfordon och vilket batteri är bättre?

Efter den snabba utvecklingen av elfordon de senaste åren är batterierna som används i elfordon huvudsakligen uppdelade i litiumbatterier, grafenbatterier och blybatterier. Vilket är bättre, litiumbatterier, grafenbatterier och blybatterier,

Jämförelse av litiumbatteri, grafenbatteri och blybatteri

一、 Fördelar och nackdelar med litiumbatteri

1. Energitätheten är hög, och dess volymenergitäthet och massenergitäthet kan nå 450W. h/dm3 och 150W. h/kg respektive, och ökar fortfarande.

2. Den genomsnittliga utspänningen är hög (ca 3,6V), vilket är 3 gånger högre än för Ni Cd- och Ni l-batterier.

3. Hög uteffekt.

4. Självurladdningen är liten, mindre än 10 % per månad, mindre än hälften av Ni Cd och Ni Ml.

5. Utan minneseffekter som Ni Cd- och Ni MH-batterier är cykelprestandan överlägsen.

6. Den kan laddas och laddas ur snabbt, och kapaciteten kan nå mer än 80 % av den nominella kapaciteten när den laddas vid 1C.

7. Hög laddningseffektivitet, i princip 100 % efter den första cykeln.

8. Drifttemperaturområdet är brett, -30~+45 ℃. Med förbättringen av elektrolyten och den positiva elektroden förväntas den breddas till -40~+70 ℃, och den låga temperaturen kan utökas till -60 ℃.

9. Inget underhåll krävs.

10. Det är "vänligt" mot miljön och kallas för grönt batteri.

11. Lång livslängd, 100% DOD kan laddas och laddas ur mer än 900 gånger; När du använder laddning och urladdning på grunt djup (30 % DOD) har antalet cykler överskridit 5000.

Nackdelar med litiumbatteri

1. Kostnaden är hög, främst på grund av det höga priset på katodmaterialet LiC002. Med den kontinuerliga utvecklingen av katodteknologi kan LiMn204, LiFeP04, etc. användas som katod, vilket förväntas kraftigt minska kostnaderna för litiumjonbatterier;

2. Det måste finnas en speciell skyddskrets för att förhindra överladdning eller överurladdning;

3. Kompatibiliteten med vanliga batterier är dålig, eftersom litiumjonbatterier endast kan bytas ut när tre vanliga batterier (3,6V) används.


二、 Fördelar och nackdelar med grafenbatteri


Grafenbatteri: Grafenbatteri är en plan film av honeycomb som bildas av kolatomer i vägen för sp2-hybridisering. Det är ett kvasi tvådimensionellt material med bara ett atomlagertjocklek, så det kallas också monoatomiskt lagergrafit. Ett nytt energibatteri är utvecklat baserat på den snabba och stora skyttelrörelsen av litiumjoner mellan grafenytan och elektroden.

1. Kraftlagringskapaciteten är tre gånger högre än den bästa produkten på marknaden för närvarande. Den specifika energin för ett litiumbatteri (beroende på de mest avancerade) är 180wh/kg, medan den specifika energin för ett grafenbatteri är mer än 600whkg.

2. Elfordonet som drivs av detta batteri kan köra högst 1000 kilometer och dess laddningstid är mindre än 8 minuter.

3. Lång livslängd. Dess livslängd är fyra gånger så lång som för traditionella hydrerade batterier och dubbelt så långa som för litiumbatterier.

4. Lätt vikt. Egenskaperna hos grafen kan minska batteriets vikt till hälften av det traditionella batteriet, vilket kan förbättra effektiviteten hos maskinen som laddar batteriet.

5. Grafen har fler fördelar än traditionella batterier. Dess livslängd är dubbelt så lång som för litiumbatterier och fyra gånger så lång som för hydrerade batterier.

6. Det har snabbare laddningshastighet och är mer hållbart än litiumbatteri under hög temperatur.


Nackdelar med grafenbatteri:

1. För närvarande har grafitutspädningen inte nått det praktiska stadiet, och det är fortfarande en lång väg kvar till massproduktion.

2. Dessa grafenbatterier på marknaden är inte rena grafenbatterier. De är bara dopade med en del grafenrelaterade teknologier på basis av litiumbatterier. Jämfört med traditionella litiumbatterier är prestandaförbättringen endast en liten bit. Dessutom är kostnaden för grafen mycket hög, och dess tillverkningsprocess är också mycket hög. Tillverkningsprocessen för grafenbatterier är fortfarande inte tillräckligt mogen. För närvarande är det bara i laboratoriestadiet och kan inte nå nivån för massproduktion.

3. Inkompatibla processegenskaper. Det vill säga, den överdrivna specifika ytan av grafen kommer att medföra många processproblem för dispergering och slurryhomogenisering av befintliga litiumjonbatterier. Om justeringsprocessen för batterifabriken kommer att vara uttömd och det inte finns tillräckligt med vinstutrymme som drivs av de genombrottsframsteg i prestandaindikatorer, vem är villig att använda denna teknik? Ytegenskaperna hos grafen påverkas kraftigt av det kemiska tillståndet, och det finns många problem i batchstabilitet, cykellivslängd, etc., som inte kan uppfylla de detaljerade kraven för litiumbatteriproduktion för närvarande.


三、 Fördelar och nackdelar med bly-syra batteri

Blysyrabatteri är ett slags batteri vars positiva och negativa poler huvudsakligen är gjorda av bly och dess oxider, och elektrolyten är svavelsyralösning. När blybatteriet laddas ur är den positiva polens huvudkomponent blydioxid och den negativa polens huvudkomponent bly; Under laddning är huvudkomponenterna i positiva och negativa elektroder blysulfat.

Fördelar med bly-syra batteri

1. Billigt pris: Blybatteriet är mycket billigt på grund av dess låga tillverkningskostnad, enkla tillverkningsprocess och låga råvarupris. Dessutom kan det använda blybatteriet återvinnas, så att nästa gång batteriet byts ut kan det gamla batteriet ersättas med ett nytt, och en del av kontanterna kan kompenseras, vilket minskar inköpskostnaden.

2. Hög säkerhetsprestanda: stabiliteten hos blysyrabatterier är mycket bra, även om det laddas under lång tid under användning, kommer ingen explosion och andra problem att hittas, och blysyrabatteriets säkerhetsprestanda är hög.

3. Reparationsbart: Även om blybatteriet kan kristallisera eller svavel under användning, kan det repareras och kan användas under en tid efter reparation, så blybatteriet kan repareras, till skillnad från litiumbatteriet, som inte kan repareras efter problem uppstår.


Nackdelar med blybatteri:

1. Stor volym och tung vikt: tillverkningsprocessen för blybatterier är ett problem. Om kapaciteten på blybatterier ska ökas behöver den större volym och vikten blir tyngre, vilket gör det obekvämt att flytta.

2. Kort livslängd: Blybatteriet laddas och laddas ur ca 300-350 gånger, och kan normalt användas i ca 2-3 år.

3. Miljöföroreningar: Även om kadmium inte längre används i blybatterier, kommer det fortfarande att orsaka miljöföroreningar, såsom vattenföroreningar och markföroreningar.

Slutsats: Baserat på ovanstående jämförelse av förhållandena har litiumbatterier fler fördelar än grafenbatterier och blybatterier när det gäller mognad av FoU-teknik, tillverkningskostnad, marknadsekonomiska fördelar och miljöskydd.