目前,新能源汽車電動車一般用的電池有3種,鉛酸蓄電池、鎳氫充電電池、鋰離子電池。伴隨著電動車蓄電池技術(shù)工藝的升級換代,鋰電池的發(fā)展壯大和應用領(lǐng)域日益持續(xù)上升。那么,磷酸鐵鋰電池包和鉛酸電池有哪些區(qū)別呢?鉛酸蓄電池和磷酸鐵鋰電池哪個好呢?
什么是磷酸鐵鋰電池?
磷酸鐵鋰電池是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料,碳作為負極材料的鋰離子電池,單體額定電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6V~3.65V。磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率小、無記憶效應的優(yōu)點。
充電過程中,磷酸鐵鋰中的部分鋰離子脫出,經(jīng)電解質(zhì)傳遞到負極,嵌入負極碳材料;同時從正極釋放出電子,自外電路到達負極,維持化學反應的平衡。放電過程中,鋰離子自負極脫出,經(jīng)電解質(zhì)到達正極,同時負極釋放電子,自外電路到達正極,為外界提供能量。
什么是鉛酸電池?
鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。
一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應用中,經(jīng)常用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
磷酸鐵鋰電池包和鉛酸電池有什么區(qū)別?
1、體積方面:鉛酸電池的體積比較大,一般重量在15-30公斤左右;磷酸鐵鋰電池的體積相對較小,重量一般在2.5-3.0公斤。
2、能量密度比方面:在相同體積下,磷酸鐵鋰電池的能量密度是鉛酸電池的3~4倍,是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會比鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。
3、使用壽命方面:鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右。磷酸鐵鋰電池包,常溫1C充放電,單體經(jīng)2000次循環(huán)后容量仍大于80%,3C循環(huán)壽命達到800次以上。鉛酸電池對環(huán)境溫度要求較高,在惡劣的環(huán)境溫度下,使用壽命不超過5年。而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用壽命更長。
4、安全性能方面:鉛酸蓄電池,鉛酸蓄電池在強烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸,對消費者的生命安全構(gòu)成威脅。磷酸鐵鋰電池包:磷酸鐵鋰電池完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題,鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸,而磷酸鐵鋰已經(jīng)過嚴格的安全測試,即使在劇烈的碰撞中也不會產(chǎn)生爆炸。
5、溫度范圍方面:鉛酸蓄電池可在-20℃-50℃的溫度范圍內(nèi)使用,自放電低。磷酸鐵鋰電池包熱峰值達350~500℃,工作溫度范圍寬廣(-20~+75℃),高溫(60℃)情況下仍可以放出100%。
6、充電效率方面:鉛酸電池,一般電動車鉛酸電池充電的充電器,在100%用完電的情況下,充電時間會在8~10小時的樣子。由于鋰電池的材料及電解液活性更高,酸鐵鋰電池包可快速充電,可大電流2C快速充放電,在專用充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿,啟動電流可達2C。
7、無記憶效應方面:鉛酸蓄電池存在記憶效應,可充電電池經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值。磷酸鐵鋰電池包無此現(xiàn)象,電池無論出于什么狀態(tài),可隨沖隨用,無需先放完全再沖電。
8、綠色環(huán)保方面:鉛酸蓄電池的電動車中鉛酸蓄電池中存在著大量的鉛,在廢棄后若處理不當,將對環(huán)境產(chǎn)生污染。磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬,無毒,無論在生產(chǎn)及使用中均無污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為綠色環(huán)保電池,成為廣為關(guān)注研究的熱點。
9、使用維護方面:鉛酸蓄電池經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障,所以日常維護頻繁,維護成本也會隨之增加。磷酸鐵鋰電池包則不需要經(jīng)常進行維護,因為其性能很穩(wěn)定,日常只需要定期的進行檢查和檢測罷了。
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