鋰電池與燃料電池低溫性能的比較
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-29 14:09
點擊量：次
鋰電池與燃料電池低溫性能及可靠性的比較分析
低溫對鋰離子電池和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)反應(yīng)器的影響是不同的。相對而言，低溫對鋰離子電池的性能有較大的負面影響。
2.4鋰電池與燃料電池低溫性能比較
由于汽車使用地域廣泛，低溫性能是動力電池的必備技術(shù)指標。鋰電池的低溫性能主要取決于溫度對電極材料電導(dǎo)率、離子擴散系數(shù)和電解質(zhì)電導(dǎo)率的影響。在低溫下，電解質(zhì)粘度增加，電導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電池極化迅速增加。一般來說，鋰離子電池的性能在接近零度時急劇下降，零下20℃時幾乎無法正常工作。頻繁的低溫充放電會嚴重影響動力電池的使用壽命，導(dǎo)致鋰陽極演化，帶來安全隱患。一般來說，鋰離子電池低溫性能的改善會對其他技術(shù)產(chǎn)生負面影響，如圓度和能量密度，并導(dǎo)致更高的電池成本。
通過以上分析，我們可以清楚地看到低溫對鋰離子電池和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)反應(yīng)器的影響是非常不同的。相對而言，低溫對鋰離子電池的性能有較大的負面影響。
2.5。鋰離子電池與燃料電池的可靠性比較
電池的可靠性是指由于電池事故而失去其能量存儲能力的可能性。鋰的可靠性與它的安全性有很大關(guān)系，但概念不同。鋰電攻擊安全事故，不可避免地導(dǎo)致其儲能能力的喪失。但是，鋰并不是僅僅因為安全事故而喪失儲存能量的能力，比如容量“驟降”導(dǎo)致的電池故障。
鋰電池與燃料電池低溫性能及可靠性的比較分析
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前世界上大多數(shù)AIP常規(guī)潛艇的主要動力電池系統(tǒng)。1987年，德國海軍成功改造了一艘206級試驗船，使用西門子的AFC反應(yīng)堆，使其成為世界上第一艘具有作戰(zhàn)能力的燃料電池AIP潛艇。從那以后，德國先后發(fā)射了212級和214級的AIP潛艇(PEMFC電動反應(yīng)堆，由西門子和HDW聯(lián)合開發(fā)，2×120kw)，現(xiàn)在正在發(fā)射最新的216級。
俄羅斯、韓國、澳大利亞、以色列和意大利的新型常規(guī)潛艇都使用PEMFC燃料電池AIP技術(shù)?？梢韵胂?，按照軍工產(chǎn)品對可靠性和安全性的高要求，大型質(zhì)子泵燃料電池(PEMFC)電抗器目前已經(jīng)發(fā)展到純技術(shù)層面的高度完美可靠性。事實上，從AFC和PEMFC的發(fā)展過程來看，燃料電池從一開始就被定位于大型的“動力電池”，這與鋰離子電池從小型手機電池逐步發(fā)展到大功率電池的方式是完全不同的。
以上我們從幾個最重要的技術(shù)層面對鋰離子電池和燃料電池進行了比較分析。正如作者一開始所指出的，二次電池是一種電能儲存裝置，而燃料電池是一種電能生產(chǎn)裝置。這一本質(zhì)區(qū)別決定了兩者在應(yīng)用領(lǐng)域中的不同定位。二次電池和燃料電池的另一個重大區(qū)別是，包括鋰離子電池在內(nèi)的大型二次電池中單個電池的能量密度比使用相同電化學(xué)系統(tǒng)的小型電池低得多。
燃料電池是恰恰相反的,因為可以有用的輔助系統(tǒng)來改善傳質(zhì),加濕,排水,和溫度,等,大功率燃料電池系統(tǒng)的密度比微型燃料電池要好得多,這就是為什么航天飛機和AIP潛艇首選大燃料電池作為供電系統(tǒng)的主要電源。燃料電池和二次電池有許多不同的特性，所以二次電池適合中、小型儲能，而燃料電池更適合大功率應(yīng)用。
因此，我個人認為鋰離子電池在乘用車中的定位是輔助動力單元，HEV和PHEV以及小型純電動汽車是主要的應(yīng)用領(lǐng)域。而質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)燃料電池從一開始就被發(fā)展成為一種大型動力源，堪稱“動力電池”。
