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磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池的低溫性能比較

鉅大LARGE  |  點擊量:3189次  |  2022年04月15日  

磷酸鐵鋰離子電池在低溫環(huán)境下使用受到限制,除了因為放電容量會嚴重衰退外,低溫下也不能對鋰離子電池進行充電。在低溫充電時,電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應(yīng)是同時存在的且相互競爭。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴散被抑制,電解液的導(dǎo)電率下降,從而導(dǎo)致嵌入速率降低而在石墨表面上會使鍍鋰反應(yīng)更容易出現(xiàn)。鋰離子電池在低溫下使用時壽命下降的原因重要有內(nèi)部阻抗的新增與鋰離子析出使容量衰減。


鋰離子電池低溫下帶來了正負極材料活性的降低和電解液導(dǎo)電能力降低。反應(yīng)到宏觀上,就出現(xiàn)了容量下降,內(nèi)阻升高,放電效率降低等一系列結(jié)果。


但是鋰離子電池高溫性能好:磷酸鐵鋰離子電池?zé)岱逯悼蛇_350~500℃,工作溫度范圍寬廣(-20~+75℃),高溫(60℃)情況下仍可以放出100%容量。


在鉛酸蓄電池充放電過程,存在電化學(xué)極化和濃差極化,大電流充放電重要受濃差極化的影響。鉛酸蓄電池工作溫度降至0℃以下充電,在充電初始負極板會發(fā)生嚴重的濃差極化,使電池充電接受能力被限制,進而造成電池充、放電隨著溫度的降低而明顯減少。


當環(huán)境溫度降至0℃以下,溫度每降低10℃,內(nèi)阻約增大15%左右,因為硫酸溶液粘度變大,所以增大了硫酸溶液電阻,而加重了電極極化影響。蓄電池容量會明顯減小。

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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%

相比鉛酸蓄電池,磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能和大電流性能更弱,這關(guān)于啟動電源來說是絕對不利的。鉛酸蓄電池的放電性能應(yīng)付更多的惡劣環(huán)境,鋰離子電池在低溫地區(qū)就施展不開了。除了低溫,在夏天暴曬狀況下,發(fā)動機艙六七十度的高溫也能輕易讓鋰電子報廢。在大電流性能方面,汽車在啟動時的瞬間電流大都在200A以上,鋰離子電池在高倍率下性能會迅速下降。


在低溫下,鋰離子電池的放電性能會驟減,尤其是現(xiàn)在正值冬季,北方比較寒冷的天氣對鋰離子電池的影響非常明顯,之前和一位特斯拉車主聊天時也驗證了這點;而鉛酸電池的低溫性能就非常不錯,據(jù)網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù),-10攝氏度的環(huán)境下以10C倍率放電時,10V以上的電壓能夠保持時間超過90秒。


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