鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:17591次 | 2019年07月18日
磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對(duì)比
磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對(duì)比。鉛酸電池是傳統(tǒng)汽車(chē)上的啟動(dòng)電池,具有安全性,穩(wěn)定性,耐高/低溫。磷酸鐵鋰電池是近些年出的新能源電池,高溫范圍廣,低溫性能卻不如何。那么磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池誰(shuí)的低溫性能更好呢?請(qǐng)接著往下看。
磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對(duì)比:
磷酸鐵鋰電池在低溫環(huán)境下使用受到限制,除了因?yàn)榉烹娙萘繒?huì)嚴(yán)重衰退外,低溫下也不能對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。在低溫充電時(shí),電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應(yīng)是同時(shí)存在的且相互競(jìng)爭(zhēng)。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴(kuò)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(huì)使鍍鋰反應(yīng)更容易產(chǎn)生。鋰離子電池在低溫下使用時(shí)壽命下降的原因主要有內(nèi)部阻抗的增加與鋰離子析出使容量衰減。
鋰電池低溫下帶來(lái)了正負(fù)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。
但是鋰電池高溫性能好:磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼蛇_(dá)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(guò)程,存在電化學(xué)極化和濃差極化,大電流充放電主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(fù)極板會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的濃差極化,使電池充電接受能力被限制,進(jìn)而造成電池充、放電隨著溫度的降低而明顯減少。
當(dāng)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?yàn)榱蛩崛芤赫扯茸兇?,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(huì)明顯減小。
相比鉛酸蓄電池,磷酸鐵鋰電池的低溫性能和大電流性能更弱,這對(duì)于啟動(dòng)電源來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不利的。鉛酸蓄電池的放電性能應(yīng)付更多的惡劣環(huán)境,鋰電池在低溫地區(qū)就施展不開(kāi)了。除了低溫,在夏天暴曬狀況下,發(fā)動(dòng)機(jī)艙六七十度的高溫也能輕易讓鋰電子報(bào)廢。在大電流性能方面,汽車(chē)在啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流大都在200A以上,鋰電池在高倍率下性能會(huì)迅速下降。
在低溫下,鋰電池的放電性能會(huì)驟減,尤其是現(xiàn)在正值冬季,北方比較寒冷的天氣對(duì)鋰電池的影響非常明顯,之前和一位特斯拉車(chē)主聊天時(shí)也驗(yàn)證了這點(diǎn);而鉛酸電池的低溫性能就非常不錯(cuò),據(jù)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)數(shù)據(jù),-10攝氏度的環(huán)境下以10C倍率放電時(shí),10V以上的電壓能夠保持時(shí)間超過(guò)90秒。
如何提高磷酸鐵鋰電池低溫性能?
影響磷酸鐵鋰電池低溫特性影響因素:一個(gè)是正極的影響,磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差,另外比較容易產(chǎn)生極化,降低容量的發(fā)揮;第二個(gè)負(fù)極,負(fù)極這塊主要是低溫充電,因?yàn)樗鼤?huì)影響到安全性問(wèn)題;第三個(gè)是電解液這一塊,可能低溫下黏度會(huì)增大,鋰離子遷移阻抗會(huì)增大;第四個(gè)就是粘結(jié)劑,現(xiàn)這個(gè)對(duì)電池的低溫性能影響也是比較大的。
當(dāng)前一些廠(chǎng)家通過(guò)改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)材料性能和改善電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等使磷酸鐵鋰電池的低溫性能有所提升,但還未真正滿(mǎn)足需求。
怎么樣去正確區(qū)分鉛酸電池和鋰電池?
●電池容量方面
磷酸鐵鋰電池的容量一般在8-10安,鉛酸電池容量為20安左右。
●行駛公里方面
例如,同樣是48V的電池,在充滿(mǎn)電的情況下,鋰電池和鉛酸電池的電動(dòng)車(chē)都是可以行使30-40公里的,其速度主要是取決于使用的電機(jī)大小。
●耐用性方面
磷酸鐵鋰電池耐用性較強(qiáng),消耗慢,充放超過(guò)500次,并且無(wú)記憶,一般壽命在4—5年。鉛酸電池一般在深充深放電400次以?xún)?nèi),有記憶,壽命在兩年左右。
●價(jià)格、質(zhì)保期方面
市場(chǎng)上目前主流的電池是48V,假如需要更換的話(huà),鉛酸電池在380-450元(48V12AH-48V20AH)左右,質(zhì)保期為1年;磷酸鐵鋰電池價(jià)格相對(duì)較貴,需要1000(48V12AH)元左右,但是其質(zhì)保期為2年。
總結(jié):鉛蓄電池、磷酸鐵鋰電池和燃料電池等都會(huì)受到低溫的影響,只是程度不同而已。當(dāng)電池必須在低溫下充電時(shí),需要盡可能選擇小電流(即慢充)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電,并在充電后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充分?jǐn)R置,從而保證負(fù)極析出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng),重新嵌入到石墨負(fù)極內(nèi)部。