17年专注锂电池定制

比较磷酸铁锂电池和铅酸电池低温性能

来源:钜大LARGE    2019-04-15    点击量:158

铅酸电池是传统汽车上的启动电池,具有安全性,稳定性,耐高/低温。磷酸铁锂电池是近些年出的新能源电池,高温范围广,低温性能却不如何。那么磷酸铁锂电池和铅酸电池谁的低温性能更好呢?请接着往下看。

磷酸铁锂电池和铅酸电池低温性能对比:

磷酸铁锂电池在低温环境下使用受到限制,除了因为放电容量会严重衰退外,低温下也不能对锂电池进行充电。在低温充电时,电池石墨电极上的锂离子的嵌入和镀锂反应是同时存在的且相互竞争。低温条件下锂离子在石墨中的扩散被抑制,电解液的导电率下降,从而导致嵌入速率降低而在石墨表面上会使镀锂反应更容易产生。锂离子电池在低温下使用时寿命下降的原因主要有内部阻抗的增加与锂离子析出使容量衰减。

锂电池低温下带来了正负极材料活性的降低和电解液导电能力降低。反应到宏观上,就出现了容量下降,内阻升高,放电效率降低等一系列结果。

但是锂电池高温性能好:磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃,工作温度范围宽广(-20~+75℃),高温(60℃)情况下仍可以放出100%容量。

在铅酸蓄电池充放电过程,存在电化学极化和浓差极化,大电流充放电主要受浓差极化的影响。铅酸蓄电池工作温度降至0℃以下充电,在充电初始负极板会发生严重的浓差极化,使电池充电接受能力被限制,进而造成电池充、放电随着温度的降低而明显减少。

当环境温度降至0℃以下,温度每降低10℃,内阻约增大15%左右,因为硫酸溶液粘度变大,所以增大了硫酸溶液电阻,而加重了电极极化影响。蓄电池容量会明显减小。

相比铅酸蓄电池,磷酸铁锂电池的低温性能和大电流性能更弱,这对于启动电源来说是绝对不利的。铅酸蓄电池的放电性能应付更多的恶劣环境,锂电池在低温地区就施展不开了。除了低温,在夏天暴晒状况下,发动机舱六七十度的高温也能轻易让锂电子报废。在大电流性能方面,汽车在启动时的瞬间电流大都在200A以上,锂电池在高倍率下性能会迅速下降。

在低温下,锂电池的放电性能会骤减,尤其是现在正值冬季,北方比较寒冷的天气对锂电池的影响非常明显,之前和一位特斯拉车主聊天时也验证了这点;而铅酸电池的低温性能就非常不错,据网络查询数据,-10摄氏度的环境下以10C倍率放电时,10V以上的电压能够保持时间超过90秒。

如何提高磷酸铁锂电池低温性能?

影响磷酸铁锂电池低温特性影响因素:一个是正极的影响,磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差,另外比较容易产生极化,降低容量的发挥;第二个负极,负极这块主要是低温充电,因为它会影响到安全性问题;第三个是电解液这一块,可能低温下黏度会增大,锂离子迁移阻抗会增大;第四个就是粘结剂,现这个对电池的低温性能影响也是比较大的。

当前一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设计等使磷酸铁锂电池的低温性能有所提升,但还未真正满足需求。

怎么样去正确区分铅酸电池和锂电池?

●电池容量方面

磷酸铁锂电池的容量一般在8-10安,铅酸电池容量为20安左右。

●行驶公里方面

例如,同样是48V的电池,在充满电的情况下,锂电池和铅酸电池的电动车都是可以行使30-40公里的,其速度主要是取决于使用的电机大小。

●耐用性方面

磷酸铁锂电池耐用性较强,消耗慢,充放超过500次,并且无记忆,一般寿命在4—5年。铅酸电池一般在深充深放电400次以内,有记忆,寿命在两年左右。

●价格、质保期方面

市场上目前主流的电池是48V,假如需要更换的话,铅酸电池在380-450元(48V12AH-48V20AH)左右,质保期为1年;磷酸铁锂电池价格相对较贵,需要1000(48V12AH)元左右,但是其质保期为2年。

总结:铅蓄电池、磷酸铁锂电池和燃料电池等都会受到低温的影响,只是程度不同而已。当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。

钜大锂电,17年专注锂电池定制