磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對比

來源：存能電氣  日期：2019-01-23 09:00  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對比。鉛酸電池是傳統(tǒng)汽車上的啟動(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的低溫性能更好呢？請接著往下看。

　　磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池低溫性能對比：

　　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)存在的且相互競爭。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：磷酸鐵鋰電池熱峰值可達(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)榱蛩崛芤赫扯茸兇螅栽龃罅肆蛩崛芤弘娮?，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，這對于啟動(dòng)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(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鋰電池的影響非常明顯，之前和一位特斯拉車主聊天時(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)對電池的低溫性能影響也是比較大的。

　　當(dāng)前一些廠家通過改進(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，在充滿電的情況下，鋰電池和鉛酸電池的電動(dòng)車都是可以行使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500次，并且無記憶，一般壽命在4—5年。鉛酸電池一般在深充深放電400次以內(nèi)，有記憶，壽命在兩年左右。

　　●價(jià)格、質(zhì)保期方面

　　市場上目前主流的電池是48V，假如需要更換的話，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）對鋰離子電池進(jìn)行充電，并在充電后對鋰離子電池進(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。