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鉛酸電池究竟又什么特點(diǎn)?為何汽車蓄電池不用鋰離子電池 而要用鉛酸電池?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:723次  |  2021年04月13日  

我們了解鋰離子電池以重量輕、能量密度高、綠色環(huán)保等特點(diǎn),近幾年被廣泛用于新能源汽車動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,而在汽車蓄電池方面卻很少見到鋰離子電池的蹤影,這是為何呢?


首先,安全。


鋰離子電池之所以沒有在汽車蓄電池領(lǐng)域普及,很大一個(gè)原因是安全,這與鋰離子電池自身的屬性不無關(guān)系。據(jù)了解,鋰離子電池的放電溫度為-20度~60度,充電溫度為0度~45度,并且碰撞易導(dǎo)致起火、爆炸??梢哉f,鋰離子電池最怕高溫、低溫。


打開過發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的朋友都了解,傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)的溫度非常高,并且要維持一個(gè)最佳工作溫度,為了保持在這一范圍,發(fā)動(dòng)機(jī)缸體會(huì)通過各種途徑將內(nèi)部的多余熱量傳到至發(fā)動(dòng)機(jī)艙,從而引至車外。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度就可想而知了。


更何況現(xiàn)在不少車輛都配備了渦輪增壓器,而渦輪增壓利用的是發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng),溫度一般在400-500度,這樣的高溫對(duì)普通鋰離子電池來講,無疑是一場(chǎng)災(zāi)難。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

除了溫度之外,碰撞擠壓關(guān)于鋰離子電池來說也是無法承受的。我們了解大部分汽車蓄電池都被布置在了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙,而假如車輛配備的鋰離子電池萬一發(fā)生交通事故,鋰離子電池受到擠壓,結(jié)果很可能是起火或爆炸,帶來二次傷害,甚至還會(huì)成為傷害車內(nèi)成員的元兇。


其次,性能與成本。


一般來講鋰離子電池的性能是比較出眾的,這里為何還會(huì)討論它的性能呢?事情遠(yuǎn)沒那么簡(jiǎn)單,來來跟小編簡(jiǎn)單算一筆賬。


鋰離子電池在低溫下的放電效率是非常低的,因此假如要啟動(dòng)車輛,就要平時(shí)5倍以上的電池組同時(shí)供電,我們以小型車常用的40安時(shí)的電瓶計(jì)算,行業(yè)中的引領(lǐng)品牌松下三星18650型電池的容量可以達(dá)到2900毫安時(shí),并聯(lián)14節(jié)左右才能達(dá)到40安時(shí)的容量;


另一方面,如要提升電壓到啟動(dòng)電池那么高,起碼要再串聯(lián)4組,即14*4=56節(jié),我們以一節(jié)高容量電池20元計(jì)算,鋰離子電池要花費(fèi)1120元,這個(gè)費(fèi)用相關(guān)于三四百元的鉛酸電池來講,高出不少。

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

還有,汽車啟動(dòng)時(shí)電瓶要以100安時(shí)以上的瞬間電流放電,因而電池起碼要滿足5C(5倍率放電)才可以,這一點(diǎn)鉛酸電池可以輕松做到,鋰離子電池則不同,鋰離子電池在高倍率下性能會(huì)迅速下降大電流會(huì)直接影響鋰離子電池的壽命,新增使用成本。


還有一點(diǎn),鋰離子電池不能在充放的同時(shí)接受電能的補(bǔ)充,一旦對(duì)充放的鋰離子電池進(jìn)行電能補(bǔ)充,很可能會(huì)自燃或爆炸,這一點(diǎn)也極大限制了它在汽車上的使用。


假如鋰離子電池安全躲過了夏季的高溫和冬季低溫的折磨,但是假如你要經(jīng)常用車的話,鋰離子電池就會(huì)被動(dòng)長(zhǎng)期處于滿電狀態(tài)。而鋰離子電池本身就不適合長(zhǎng)期處于滿電狀態(tài),否則就影響電池壽命。我們看到的鋰離子電池,圓柱電池,軟包電池、方形電池,一般都長(zhǎng)相清秀,完全找不到傳統(tǒng)鉛酸電池那樣的大塊頭,這是為何?


能量密度高,鋰離子電池往往不敢設(shè)計(jì)成大容量。鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右,而鋰離子電池,已經(jīng)超過150Wh/kg。能量集中度提高,對(duì)安全性的要求水漲船高。


首先,單只能量過高的鋰離子電池,遇到意外,引發(fā)熱失控,電池內(nèi)部急劇反應(yīng),短時(shí)間內(nèi),過多的能量無處釋放,是非常危險(xiǎn)的。尤其在安全技術(shù),管控能力發(fā)展還不夠充分的時(shí)候,每只電池的容量都應(yīng)該克制。


其次,被鋰離子電池殼體包裹起來的能量,一旦出現(xiàn)意外,消防員、滅火劑無法觸及、無能為力,只能在發(fā)生事故時(shí)隔離現(xiàn)場(chǎng),任事故電池自行反應(yīng),能量燃盡為止。


當(dāng)然,出于安全考慮,當(dāng)前的鋰離子電池已經(jīng)設(shè)計(jì)了多重安全手段。拿圓柱電池為例。


安全閥,當(dāng)電池內(nèi)部反應(yīng)超出正常范圍,溫度上升,并且伴隨生成副反應(yīng)氣體,壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值,安全閥自動(dòng)開啟,泄掉壓力。安全閥打開的一刻,電池完全失效。


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