电池属于化学物质,大家都知道化学物质在低温环境下基本是没有活性的,导致电池在低温下基本不工作的状态。 例如,前几年的 iPhone 在低温环境下会突然关机。 LiFePO4电池也属于锂电池,是近年来发展起来的一种新能源电池技术。 它的耐高温范围很广,但老式磷酸铁锂电池的低温性能也不好。
磷酸铁锂电池和铅酸电池充放电性能差的原因是什么?
1.低温对锂电池的影响
在所有环境因素中,温度对锂电池的充放电性能影响最大。 电极/锂电池电解质界面处的电化学反应与工作环境温度密切相关。 电极/锂电池电解质界面被视为电池的心脏。 在低温下,锂电池电解液的粘度降低。 如果电导率降低,活性物质的活性也会降低。 会增大锂电池电解液的浓度差,增强电极化,提前终止充电。 更重要的是,锂离子在碳负极中的扩散速度会比较慢。 锂很容易析出。 随着温度降低,电极的反应速率也降低。 假设电池电压保持恒定,放电电流减小,电池的功率输出也会降低。
例如,磷酸铁锂正极本身的电子导电性较差,在低温下极易形成极化,从而降低电池容量; 受低温影响,石墨嵌入锂的速度降低,极易在负极表面析出金属锂。 如果充电后因储存时间不足而正式使用,金属锂就无法再次完全嵌入石墨中。 部分金属锂继续存在于负极表面,容易形成锂枝晶,影响电池的安全性; 在低温下,锂电池的电解液粘度会增加,锂离子迁移阻抗也会扩大。
2、低温对铅酸电池的影响
温度对铅酸蓄电池的容量影响很大,容量随温度的降低而降低。
电池容量随着温度的降低而降低,这与温度对电解液粘度和内阻的严重影响密切相关。 当电解液温度较高时,扩散速率增加,内阻减小,电动势略有增加。 因此,铅酸电池的容量和活性材料利用率随着温度的升高而增加。 当电解液温度降低时,其粘度增加,离子运动受到很大阻力,扩散能力下降。 在低温下,电解液的电阻增大,电化学反应的电阻增大,导致电池容量下降。
铅酸电池和LiFePO4锂电池谁的性能更好?
经过科恒研发团队的实际仔细测量,低于 32°F 的温度将显着降低铅酸电池的可用容量和效率,在 70°F 时仅提供其额定容量的 80% 至 32%。 或者,锂离子电池可以在低温下以非常小的容量和效率损失运行,在 95°F 时提供电池容量的 98% 到 32%。 即使在 14°F 的温度下,锂电池也能提供 80% 的额定容量。通常情况下,在低温下使用铅酸电池的电量越多,性能就越弱。 与铅酸电池不同,锂离子电池在寒冷天气下使用时也会开始发热,这会降低电池的电阻并提高其电压,让您可以正常运行设备。
此外,虽然与锂电池相比,铅酸电池的充电温度范围更小,但几乎每个电池——无论是铅酸电池还是锂电池——在温度开始下降时都需要一个更复杂的充电过程,从以较慢的速度充电到确保电池保持在其指定的温度范围内。 例如,在低于 32°F 的温度下为 LFP 电池充电时,充电电流必须降低到 0.1C,而在低于 14°F 的温度下为 LFP 电池充电时,充电电流必须降低到 0.05C。 否则可能会对电池造成不可逆转的损坏。
如何提高磷酸铁锂电池的低温性能?
在科恒,我们通过开发和设计一种称为 LH 系列的低温 LFP 电池,解决了在低温下为锂电池充电的固有问题。 科恒低温 LiFePO4 锂电池经过严格的设计和测试,在寒冷天气环境中表现出色,因为它们可以使用标准充电器在低至 -30°C (-22°F) 的温度下安全充电。 Keheng KH-LFP-LH-12100 12V 100Ah 深循环锂电池采用专有技术,可从充电器本身获取电力,无需额外组件。 将电池插入常规锂充电器后,内部加热和监控系统将负责其余工作。 这些电池还具有强大的电池管理系统 (BMS),可保护电池在极冷的温度下免受无法修复的损坏。
在此有效措施下,磷酸铁锂电池可在-22°F至140°F正常工作。
科恒低温磷酸铁锂电池特点
特征
- 工作温度可达-30°C
- LCD显示可选,实时了解电池电压和容量。
- 100A连续输出电压,可连续为大功率设备充电。
- 智能BMS系统可以精确控制电池,提高寿命,不爆炸,不起火。
- 替代重铅酸(AGM / GEL)电池,重量为 1/3 但容量相同。
- 2000 次循环寿命@100% DOD , 7000 次循环寿命@50% DOD , 10 年设计寿命。
- 免维护、全密封、防水。
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