电池类型与比较.doc

各种电池的特点：
电池类型
主要优缺点
发展潜力
VRLA
技术成熟、成本低廉、可实现快速充电、比功率高
近期目标
比能量低
潜力巨大
Ni-Cd
技术成熟、可实现快速充电、比功率高
近期目标
成本高、比能量低
潜力大
Ni-Zn
比能量高、比功率高、成本低
中期目标
循环寿命短
潜力大
Ni-MH
比能量高、比功率高、可实现快速充电
近期目标
成本高
潜力巨大
Zn/Air
机械式充电、成本低廉、非常高的比能量
中期目标
比功率低、不能接受再生制动能量
潜力巨大
Al/Air
机械式充电、成本低、丰常高的比能量
中期目标
非常低的比功率、不能接受再生制动能量
潜力低
主要优缺点
发展潜力
比能量高、比功率高
中期目标
成本高、安全问题、需要热管理系统
潜力一般
比能量高
中期目标
成本高、需要热管理系统
潜力大
非常高的比能量、高的比功率
中期目标
低温性能差
潜力大
非常高的比能量、非常高的比功率
中期目标
成本高
潜力巨大
各种电池的实用价值对比
电池类型
优势
劣势
动力
性能
储能
性能
说明
锂离子电池
高比能量、比功率；高温性能好；无记忆性、自放电率低
成本高、安全性、耐用性和使用寿命差，无法快速冲电和大电流放电，并无有效回收机制，只能采取填埋
☆☆☆
☆☆
原料来源分散，成本高，技术工艺复杂，较难广泛推广应用。
镍氢电池
安全；耐用；比能量和比功率较高
成本较高；自放电率高；需要控制氢损失；电池效率低
☆☆
☆
在混合动力汽车中已经被成功使用
铅酸电池
比功率较高；成本低；耐用；可回收
比能量低；低温性能差；使用寿命低
☆
☆
高功率铅酸电池已经被用于混合动力汽车
镍镉电池
比能量和使用寿命比铅酸电池好，大量用于消费品
镉是有毒的重金属
☆
☆☆
未被应用于混合动力汽车的研发
硅能环保蓄电池
绿色环保、可回收；安全、高效、使用寿命长；比能量大、大电流放电、自放电小、充电快速；可适应恶劣环境
无明显劣势
☆☆☆
☆☆☆
具有良好的安全、高效和环保特性，可应用于电动车和电动汽车等领域，在通信、铁路、电力、军工、民用等诸多领域具有广阔的市场前景，是铅酸电池的理想替代品
各种电池性能基本比较

二次电池分类
锂离子电池
镍氢电池
镍镉电池
铅酸电池
镍锌电池
正极体系
锂过渡金属氧化物
氢氧化亚镍
氢氧化亚镍
二氧化铅
氢氧化亚镍
负极体系
石墨等层状物蜘
储氢合金
氧化镉
海绵铅
氧化锌
隔膜体系
PP/PEPP、或PE
PP
尼龙
玻璃纤维棉
玻
电解液体系
有机锂盐电解液
KOH水溶液
KOH水溶液
稀硫酸
KOH水溶液
标称电压
3.0V-----3.7V
1.2V
1.2V
2.0V
1.6V
体积能量密度
350-400wh/l
320-350wh/l
160-180wh/l
65-80wh/l
170Wh/l
重量能量密度
180-200wh/kg
60-65wh/kg
40-45wh/kg
25-30wh/kg
55-60wh/kg
电池原理
离子迁移
氧化还原
氧化还原
氧化还原
氧化还原
充放电方法
恒流恒压充电
恒流充电
恒流充电
恒流充电
恒流充电
充电终点控制
恒流/限压
-△V/恒流限时
-△V/恒流限时
限流稳压
-△V/恒流限时
安全性
有一定隐患
安全
安全
安全
安全
环保
环保
环保
镉污染
铅污染
环保
最佳工作温度
0℃-45 ℃
-20 ℃-45 ℃
-20 ℃-60 ℃
-40 ℃-70 ℃
-20 ℃-60 ℃
价格(元/Wh)
2.2-2.8/Wh
3.5-4.0/Wh
2.2-2.8/wh
0.7-1.0/Wh
3.0-3.5/Wh
充电器成本
高(恒流恒压)
一般(- △V或△T控制,恒流源)
一般(- △V或△T控制,恒流源)
低(稳压源)
一般(- △V或△T控制,恒流源)

各种电池应用基本比较

二次电池分类
锂离子电池
镍氢电池
镍镉电池
铅酸电池
镍锌电池
发动机起动电源
基本没有
基本没有
袋式电池\铁路及军工应用
广泛应用于汽车\船舶等起动
基本没有
通讯等备用电源
基本没有
基本没有
少量/基本没有
广泛应用
基本没有
不间断电源(UPS)
基本没有
基本没有
少量/基本没有
广泛应用
基本没有
电动自行车/摩托车
少量/基本没有
基本没有
少量/基本没有
广泛应用
少量/基本没有
电动玩具
少量
大量
大量应用
少量/基本没有
基本没有
电动工具
少量/基本没有
少量/基本没有
广泛应用
基本没有
基本没有
数码产品
(MP3\数码相机\DVD等)
大量应用
大量应用/逐步被取代
已被取代
基本没有
基本没有
手机
大量应用
已基本被锂电取代
基本没有
基本没有
基本没有
笔计本电脑
大量应用
已基本被锂电取代
基本没有
基本没有
基本没有

锂离子电池按正极材料分类

电池正极材料
LiCoO2
LiNiCoMnO2
LiMn2O4
LiNiCoO2
LiFePO4
标称电压
3.7V
3.6V
3.8V
3.6V
3.2V
充放电压范围
2.8-4.2V
2.8-4.2V
3.0-4.2V
2.8-4.2V
2.0-3.8V
正极比容量
145mAh/g
145mAh/g
100mAh/g
170mAh/g
125mAh/g
正极压实密度
3.7-4.1
3.4-3.8
3.0-3.4
3.3-3.7
2.1-2.5
体积比能量
380-430Wh/l
330-380Wh/l
210-250Wh/l
340-390Wh/l
140-160wh/l
安全性
较差
好
好
较差
很好
晶形结构
层状
层状
尖晶石
层状
橄榄石形
原材料来源
稀有贵重金属
稀有贵重金属
材料来源广
稀有贵重金属
材料来源广
材料价格(元/KG)
400-430
280-320
50-60
400-450
160-200
材料降价可能性
不大/有限
有一定空间
不大/有限
有很大空间
有很大空间
电池价格
8-10元/Ah
7-10元/Ah
6-7元/Ah
8-11元/Ah
8-10元/Ah
电池价格
2.15-2.7元/Wh
2.0-2.8元/Wh
1.6-1.85元/Wh
2.25-3.1元/Wh
2.5-3.2元/Wh
材料成熟度
成熟产品
基本成熟产品
基本成熟产品
刚定型产品
刚定型产品
应用程度
广泛应用于MB\NB\DC等
一定份额应用于MB/PT/NB等
一定份鹅应用于EB/B级品电池
刚试用于高容量MB/NB等
刚试用于PT/EB/UPS等

锂离子电动自行车电池基本知识

电池正极材料
LiNiCoMnO2
LiFePO4
铅酸电池
单体标称电压
3.6V
3.2V
2V
充放电压范围
3.0-4.2V
2.0-3.8V
1.6-2.4V
36V/10Ah价格
1000元/组
1200元/组
300元/组
续航里程
30KM
30KM
30KM
使用寿命
300次
1000次
100次
环保
无污染
无污染
铅污染
安全性
一般
好
好
高温性能
一般
好
好
车型
24V/36V/48V

锂离子电池UPS基本知识

电池正极材料
铅酸电池UPS
LiFePO4电池UPS
标称电压
2*12=24V
3*8=24V
容量
6.5Ah
6.5Ah
电池重量
3.5KG
1.5KG
运行时间
40min
40min
寿命
100次/2年
1000次/10年
安全性
好
很好
环保
有铅/免维护
无铅/环保
体积
150*95*130
130*95*70(1/2体积)
单价
400元
850元

电池从大的类别讲可分为一次电池、二次电池和燃料电池
1. 一次电池（原电池）是指活性物质仅能使用一次的电池，主要有锌锰电池，碱锰电池等。
2. 二次电池（蓄电池）是指放电后经充电可继续循环使用的电池；根据电池工作原理、原材料的不同可分为酸性电池、碱性电池、锂离子电池、镁银电池及其他新型电池等
3. 燃料电池是指活性物质由外部连续不断地供给电极的电池。