磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池哪個(gè)低溫性能好？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-28 13:07
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鉛酸電池是傳統(tǒng)汽車上的啟動(dòng)電池，安全性，穩(wěn)定性，耐高/低溫等都上百年的技術(shù)沉淀了
磷酸鐵鋰電池是近些年出的新能源電池，主要是用作動(dòng)力電池，即電動(dòng)汽車的能源電源，各方面性能現(xiàn)在還不好評(píng)價(jià), 但是想用這種鋰電池來作為啟動(dòng)電池，還是有一定的風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)樗姆€(wěn)定性和耐高溫性都不如傳統(tǒng)的鉛酸電池好，最近有幾個(gè)兩輪電動(dòng)車在行駛中起火爆炸的事件就是這種鋰電池
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)電源來說是絕對(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(duì)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。
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(duì)電池的低溫性能影響也是比較大的。
