锂电池、铅酸电池和胶体电池优缺点对比

我们的日常生活及工业运用都离不开电池的使用，在技术不断的发展下，电池的种类也越来越多，本文对锂电池、铅酸电池、胶体电池的优缺点做了个对比。

锂电池

锂电池的工作原理如下图，在放电的过程中，阳极失去电子，同时锂离子从电解质中向负极迁移；充电过程则反之，锂离子向阳极迁移。

充放电就是一个脱锂嵌锂的一个过程，其反应过程如下：

锂电池其具有更高的能量重量比、能量体积比；寿命较长，在正常的工作条件下，电池充/放电循环次数远大于500次；锂电池通常采用0.5~1倍容量的电流充电，可以在时间缩短充电时长；电池成分中不含有重金属元素，不对环境产生污染；可以随意并联使用，容量容易调配。但是其电池成本较高，主要表现在正极材料LiCoO2的价格高（Co的资源较少），电解质体系提纯困难；并且不能大电流放电，由于有机电解质体系等原因，电池内阻相对其他类电池大。

铅酸电池

铅酸电池的原理如下，在蓄电池连接负载放电过程时，稀硫酸既会与阴、阳极上的活性物质发生化学反应，生成新的化合物硫酸铅。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电越久，其浓度越稀薄；所以只要测得电解液中的硫酸浓度，即可测得剩余电量。由于在充电在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会被分解还原成硫酸，铅及氧化铅。因此硫酸的浓度逐渐升高，当两极的硫酸铅被还原成原来的物质时，即等于充电结束，等待下一个放电过程。

铅酸电池实现工业化时间最长，所以拥有最成熟的技术，稳定性，适用性较好。电池采用稀硫酸作为电解液，无可燃性，安全性较高；使用温度及使用电流范围宽，储存性能好。但是其能量密度偏低，循环寿命偏短，并且存在铅污染问题。

胶体电池

胶体电池是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。

2Pb十O2=2PbO

2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20

负极析氢则要在充电到90%时开始，再加上氧在负极上的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了大量析氢反应。

对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。

胶体电池中的胶体电解质可对极板周围形成固态保护层，不至于导致容量下降，寿命较长；使用安全，利于环保，属于真正意义上的绿色电源；自放电小，深放电性能好，充电接受能力强，上下电位差小，电容量大。但是其生产技术难度大，成本较高。

通过对上面三种电池介绍，我们应该对这三种的电池有一定的了解。铅酸电池的工艺较为成熟，成本较低，但是寿命较短。锂电池作为近年的新势力，其寿命相对于铅酸电池有着大大的提升，体积也较小，但是价格相对较高。而胶体电池也有着寿命较长的特点，但是其技术难度比较大，所以在价格方面没有优势。