鉛酸電池在啟動(dòng)電源領(lǐng)域占據(jù)統(tǒng)治地位而不被鋰離子電池取代的原因是什么?
不同意很多人說的鉛酸放電性能好的觀點(diǎn)。
目前的動(dòng)力鋰電,隨隨便便一個(gè)3-5AH的電池就可以輕松啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。你想想這個(gè)電芯容量只不過和你的手機(jī)電池相當(dāng)。而汽車啟動(dòng)用的鉛酸蓄電池,基本上都30-50AH左右。普通的鉛酸在這個(gè)容量下基本上是啟動(dòng)不了發(fā)動(dòng)機(jī)的。動(dòng)力鋰電可以做到70C的放電倍率。
同樣的在低溫下,目前(2017年)動(dòng)力鋰電的放電性能也比鉛酸強(qiáng)很多。其實(shí)這些在7,8年前已經(jīng)比鉛酸強(qiáng)了。
鋰電不適合作為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電源的主要原因,還是高溫耐受能力不夠,大大縮短了電池壽命。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),我們控制水溫基本上在90度以上,很多廠家為了節(jié)省燃油,會(huì)控制在97°C左右。所以機(jī)倉內(nèi)部的溫度很高,我們一般都按照105°C作為機(jī)倉內(nèi)零部件的高溫工作上限。若是直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)基體上的零部件,溫度要求更高。
也就是說鉛酸雖然有不少缺點(diǎn),但是勝在體質(zhì)強(qiáng)。高低溫大范圍的交變,耐受能力好。還有其他的優(yōu)點(diǎn)比如成本低,同樣容量只是鋰電的1/3-1/5。充放電不需要保護(hù)板。安全性高。等等,都是采用鉛酸的理由。
目前鋰電能夠勉強(qiáng)用在啟動(dòng)電池方面的,是鈦酸鋰。東芝也做過一款支持stop-start的啟動(dòng)電池,一款只有3AH左右的鈦酸鋰電池。stop-start技術(shù)需要頻繁啟動(dòng),而東芝只用3AH的鈦酸鋰電池,可見其放電性能。不過它安裝在機(jī)倉里面選擇了一個(gè)較涼快的位置。另外鈦酸鋰的安全性也很好,所以才能用在這里替代鉛酸。
當(dāng)然,如果我們換個(gè)思路,不把鋰電放在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)倉內(nèi)部,而是放在尾箱,就會(huì)好多了,那么主要需要考慮的是安全性,成本(比如大電流的電纜需要加長,同樣容量鋰電比鉛酸要貴3-5倍,鈦酸鋰更貴,可能要到10倍的價(jià)格)。所以改變策略,還是可以用的。但是目的是什么呢?需要知道汽車廠家首先考慮的是成本,在安全性滿足要求的前提下,最低的成本才是決定性的因素。不要說鋰電,如果20AH的鉛酸能夠滿足要求,他們都不會(huì)用30AH的。
汽車用啟動(dòng)電瓶需要滿足兩個(gè)條件:1,大電流放電;2,大電流恒壓充電。汽車的發(fā)電機(jī)是恒壓充電,在短途頻繁啟動(dòng)后鉛酸電池能夠承受大電流的充電,電量恢復(fù)快。鋰電池通常需要配保護(hù)板,保護(hù)板限制了充放電電流,設(shè)計(jì)不合理容易炸管,但是這個(gè)容易解決。
汽車電瓶通常布置在機(jī)艙里,外殼溫度大約是70度。如果再加一層隔熱,溫度也不是問題。
鋰電池內(nèi)阻很低,現(xiàn)在有的鋰電池只要三個(gè)或者4個(gè)串聯(lián),幾安時(shí)的電池就能啟動(dòng)車子,放電電流很大。
鉛酸電池在機(jī)艙的高溫環(huán)境失水很快,重量大壽命短。
鉛酸電池非常成熟,成本低,同容量的鋰電池價(jià)格要3倍以上,價(jià)格是最主要的因素。
2.鉛酸的生產(chǎn)技術(shù)門檻低、投資少。就不說鉛酸電池至今有150+年的歷史了,單就國內(nèi)生產(chǎn)來說不下30年吧,技術(shù)積累相當(dāng)成熟,買一套機(jī)器,雇幾個(gè)普通工人就可以生產(chǎn)了(拋開環(huán)保不談)。而鋰電呢,動(dòng)輒就是PPM級(jí)別防塵要求、百分之十幾的相對(duì)濕度控制,還有精確到um的精度,這一切不砸錢不投技術(shù)怎么解決?當(dāng)然,有錢有技術(shù)也不一定能夠做好!
關(guān)于鋰電的安全(GB/T31485)就不說了
















