三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)耐低溫性能更好
鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:8773次 | 2023年03月07日
三元鋰電池是一種新型的新型電池,是一種新型的能量來源。然而,由于其在低溫、高溫等方面的穩(wěn)定性,遠(yuǎn)不及常規(guī)鉛酸電池。三元電池的低溫使用下限為-30℃,具有良好的低溫放電特性,與磷酸鐵鋰電池相比,在冬天時(shí)的續(xù)航時(shí)間下降不到15%,比磷酸鐵鋰電池要高得多。
目前公認(rèn)的安全性最高的磷酸鐵鋰,其低溫性能最差,采用-20℃,不同的低溫條件下,其容量保持率各不相同,0℃時(shí)的容量保持率約為60-70%,-10℃下為40-55%,-20℃下20-40%。而錳酸鋰、鈷酸鋰、三元合金在低溫下的表現(xiàn)較好,但也有一定的局限性,而且會(huì)以高溫為代價(jià)。目前業(yè)界都認(rèn)為,磷酸鐵鋰的安全性和耐熱性都很好,但并不像其他三種電池那么活躍,更安全,綜合性能也比三元、三元要差一些。改善磷酸鐵鋰電池的低溫特性,僅限于提高環(huán)境溫度或增加加熱組件。
在低溫(溫度低于-10攝氏度)時(shí),鋰離子電池會(huì)迅速衰減,在100次以上的充電和放電后,其電量將會(huì)降低到原來的20%,基本不會(huì)在寒冷環(huán)境中使用;而三元鋰離子電池組具有優(yōu)良的低溫性能,在-30℃時(shí)仍能維持常規(guī)的電池容量,更適合北方低溫環(huán)境。從生產(chǎn)成本上來說,國(guó)內(nèi)三元鋰電池組中的鈷含量很低,大部分都是從國(guó)外進(jìn)口的,價(jià)格也會(huì)受到很大的影響,因此,它的成本也會(huì)很高。
三元鋰電池具有比能量高、比功率高的特點(diǎn)。另外,三元鋰電池在高倍率充電、耐低溫等方面,也有著明顯的優(yōu)越性。
我國(guó)地域廣闊,氣候多變,從最北方的三個(gè)省份到海南諸島,其氣溫的變化十分豐富。就拿北京來說吧,北京是一個(gè)主要的電力市場(chǎng),夏天氣溫在40攝氏度,冬天幾乎是-16攝氏度,或者更低。這種溫度范圍明顯適用于具有更好的低溫特性的三元鋰電池。而注重耐熱性能的磷酸鐵鋰在北京的冬天將會(huì)表現(xiàn)出疲態(tài)。
三元低溫鋰離子電池的溫度特性是衡量電池可靠性的指標(biāo),同時(shí)還可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化對(duì)電池的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。三元鋰離子電池的低溫性能主要從其低溫放電性能和循環(huán)壽命兩方面進(jìn)行了研究,而低溫環(huán)境下材料的流動(dòng)狀態(tài)是保證其在低溫環(huán)境中的流動(dòng),從而可以在正極和負(fù)極之間自由地進(jìn)行充電和放電。
目前國(guó)內(nèi)、外三元鋰離子電池的生產(chǎn)廠商,其放電溫度均在-20℃以上,放電能力超過50%,使用壽命達(dá)到400次,可以滿足一般的用電設(shè)備和電力需求。但在特殊的航空航天、特種設(shè)備、以及寒冷的北方、山區(qū)等惡劣的環(huán)境中,三元鋰電池的工作溫度要比普通電池低得多。
磷酸鐵鋰電池在低溫下的性能下降是其最大的缺點(diǎn)。據(jù)調(diào)查,一塊3500 mAh的電池如果在-10攝氏度下運(yùn)行,充電和放電不超過100次,就會(huì)迅速下降到500 mAh。而北京是全電動(dòng)汽車的主要消費(fèi)市場(chǎng),冬天的氣溫往往在零下16攝氏度,給車主們的出行帶來了極大的不便。最大的缺點(diǎn)就是在低溫下表現(xiàn)不佳,哪怕是納米技術(shù)和碳包裹技術(shù)都不能很好地解決這一問題。根據(jù)研究,一塊三千五百 mAh的磷酸鐵鋰電池,在零下10攝氏度的溫度下工作,最多只能使用100次,電量就會(huì)下降85%。而三元鋰電池則表現(xiàn)出更高的低溫特性,每個(gè)月只有1%-2%的損耗。
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