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不同温度下使用电池有哪些注意事项?

来源:宝鄂实业    2019-04-18 09:10    点击量:
锂聚合物电池对使用环境的温度是相对比较敏感的。
       1)当电池处在温度比较低的环境中使用会大幅度降低电池的放电性能,例如:如果当你的飞机在20°正常环境温度中3米以上的高度(即完全脱离地面效应)悬停可以飞20分钟,但如果同一架飞机在0°左右的温度中同一地点,同一高度悬停,有可能飞行时间就不到15分钟了。当然针对这一问题有的厂家推出了自发热电池,其实也有相对简单的解决办法,即可以在较高环境温度下将电池放入保温箱,在外场做好其他准备工作,最后拿出电池接电起飞,这样会较好的缓解较低温度对锂电池的影响。
       2)在温度较高的环境中使用时也要注意,电池在使用中,特别是C数相对较低时,电池本身的发热量比较大,如果环境温度也很高,很容易造成电池的鼓胀,影响电池的使用寿命。当然这种环境下我们如果选择C数较高的电池,自发热现象会有所缓解,但同时C数越高,同容量电池也会越重,所以我们选择时需要权衡利弊,合理选择,但当我们没有太多电池选择时也可以采取减少飞行时间的办法。电池在使用过程中有个概念叫空载电压、负载电压,即电池没有开始使用时电压叫空载电压。但如果电池一旦开始使用,电池的电压会马上下降,这时的电压为负载电压。通俗的说,飞机接电后还没有起飞时在地面站上显示的电压为空载电压,一旦飞机离地后显示的电压为负载电压,而两者之间的差值我们称为线损电压,而这里的线损电压并不是导电线路自身电阻所引起的压降。同一架飞机,如果用同容量不同C数的电池,你就会发现,C数越高,线损电压越小;同理,C数越低,线损电压越高。如果你选择的电池C数过低,飞机一旦起飞线损电压过大,负载时的电压过低,电池温度升高很快,同时造成飞机无法正常工作而造成很大的风险。所以我们选择电池时即要考虑电池的放电能力足够飞机正常飞行或大机动飞行时的要求,又不要C数过大而电池重量过大严重降低飞机动力装置的效率。
低温条件下(气温低于-10℃以下),磷酸锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了;而三元锂电池的低温性能优异,在-30℃条件下可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。
 
从制造成本上来看,三元锂电池所必需的钴元素在我国储量较少,大部分靠海外进口,受到市场波动影响非常大,所以三元锂电池的成本必然居高不下,而磷酸铁锂电池所需原材料无需进口,供应充足,价格稳定,成本相对较低。
 
在实验条件下,磷酸铁锂电池循环5000次后,剩余容量为84%,1C(1C表示电池一小时完全放电时电流强度) 循环5 000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元锂电池循环3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循环2500次后就下降到80%初始容量。相比起来磷酸锂电池的循环寿命要远远大于三元锂电池。此外,磷酸铁锂电池能量密度为120Wh/kg,已经基本达到理论极致,而三元电池的能量密度180Wh/kg,今后还有很大的提升空间。
 
前景
 
日本松下、韩国LG化学、三星SDI等多采用三元锂电池的技术路线,比如新能源巨头特斯拉就采用了松下的镍钴铝酸锂三元锂电池,就是所谓的NCA,在Model S和Model X上采用的是松下18650电池组,而最新的MODEL 3采用了更大容量的21700圆柱体电池组。
 
国内的新能源汽车企业在早期源于成本问题,大多采用磷酸铁锂电池作为能量来源,如比亚迪等企业则为磷酸铁锂电池的主力厂商,推出了秦、唐、宋等众多明星产品,而现如今由于国家对于续航里程等补贴标准的提升,三元锂电池市场份额在逐渐提升。
 
写在最后
 
在与磷酸铁锂电池的竞争中,三元锂电池的安全问题有待提升,这始终是盘桓在汽车企业脑海中的阴影,连特斯拉Model X这样的技术领先产品,也曾在国内外多次发生电池组起火燃烧的事故。但从长远来看,三元锂电池有着磷酸铁锂电池不可比拟的高能量密度、耐低温等特性,在新能源汽车发展的未来,三元锂电池解决掉安全和成本问题之后,将彻底取代目前磷酸铁锂的市场地位,将成为新能源市场上的大势所趋。