鉅大LARGE | 點擊量：860次 | 2022年03月26日
鋰離子電池、鉛酸電池和膠體電池優缺點比較
我們的日常生活及工業運用都離不開電池的使用，在技術不斷的發展下，電池的種類也越來越多，本文對鋰電池、鉛酸電池、膠體電池的優缺點做了個對比。
鋰電池
鋰電池的工作原理如下圖，在放電的過程中，陽極失去電子，同時鋰離子從電解質中向負極遷移；充電過程則反之，鋰離子向陽極遷移。
充放電就是一個脫鋰嵌鋰的一個過程，其反應過程如下：
鋰電池其具有更高的能量重量比、能量體積比；壽命較長，在正常的工作條件下，電池充/放電循環次數遠大于500次；鋰電池通常采用0.5~1倍容量的電流充電，可以在時間縮短充電時長；電池成分中不含有重金屬元素，不對環境產生污染；可以隨意并聯使用，容量容易調配。但是其電池成本較高，主要表現在正極材料LiCoO2的價格高（Co的資源較少），電解質體系提純困難；并且不能大電流放電，由于有機電解質體系等原因，電池內阻相對其他類電池大。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鉛酸電池
鉛酸電池的原理如下，在蓄電池連接負載放電過程時，稀硫酸既會與陰、陽極上的活性物質發生化學反應，生成新的化合物硫酸鉛。經由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電越久，其濃度越稀薄；所以只要測得電解液中的硫酸濃度，即可測得剩余電量。由于在充電在陽極板，陰極板上所產生的硫酸鉛會被分解還原成硫酸，鉛及氧化鉛。因此硫酸的濃度逐漸升高，當兩極的硫酸鉛被還原成原來的物質時，即等于充電結束，等待下一個放電過程。
鉛酸電池實現工業化時間最長，所以擁有最成熟的技術，穩定性，適用性較好。電池采用稀硫酸作為電解液，無可燃性，安全性較高；使用溫度及使用電流范圍寬，儲存性能好。但是其能量密度偏低，循環壽命偏短，并且存在鉛污染問題。
膠體電池
膠體電池是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。電池充電時，正極會析出氧氣，負極會析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達到70%時就開始了。析出的氧到達負極，跟負極起下述反應，達到陰極吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO
2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20
負極析氫則要在充電到90%時開始，再加上氧在負極上的還原作用及負極本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應。
對AGM密封鉛蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。
膠體電池中的膠體電解質可對極板周圍形成固態保護層，不至于導致容量下降，壽命較長；使用安全，利于環保，屬于真正意義上的綠色電源；自放電小，深放電性能好，充電接受能力強，上下電位差小，電容量大。但是其生產技術難度大，成本較高。
通過對上面三種電池介紹，我們應該對這三種的電池有一定的了解。鉛酸電池的工藝較為成熟，成本較低，但是壽命較短。鋰電池作為近年的新勢力，其壽命相對于鉛酸電池有著大大的提升，體積也較小，但是價格相對較高。而膠體電池也有著壽命較長的特點，但是其技術難度比較大，所以在價格方面沒有優勢。
