锂电池与燃料电池低温性能的比较
来源：宝鄂实业
2020-02-29 14:09
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锂电池与燃料电池低温性能及可靠性的比较分析
低温对锂离子电池和质子交换膜燃料电池(PEMFC)反应器的影响是不同的。相对而言，低温对锂离子电池的性能有较大的负面影响。
2.4锂电池与燃料电池低温性能比较
由于汽车使用地域广泛，低温性能是动力电池的必备技术指标。锂电池的低温性能主要取决于温度对电极材料电导率、离子扩散系数和电解质电导率的影响。在低温下，电解质粘度增加，电导率降低，导致电池极化迅速增加。一般来说，锂离子电池的性能在接近零度时急剧下降，零下20℃时几乎无法正常工作。频繁的低温充放电会严重影响动力电池的使用寿命，导致锂阳极演化，带来安全隐患。一般来说，锂离子电池低温性能的改善会对其他技术产生负面影响，如圆度和能量密度，并导致更高的电池成本。
通过以上分析，我们可以清楚地看到低温对锂离子电池和质子交换膜燃料电池(PEMFC)反应器的影响是非常不同的。相对而言，低温对锂离子电池的性能有较大的负面影响。
2.5。锂离子电池与燃料电池的可靠性比较
电池的可靠性是指由于电池事故而失去其能量存储能力的可能性。锂的可靠性与它的安全性有很大关系，但概念不同。锂电攻击安全事故，不可避免地导致其储能能力的丧失。但是，锂并不是仅仅因为安全事故而丧失储存能量的能力，比如容量“骤降”导致的电池故障。
锂电池与燃料电池低温性能及可靠性的比较分析
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是目前世界上大多数AIP常规潜艇的主要动力电池系统。1987年，德国海军成功改造了一艘206级试验船，使用西门子的AFC反应堆，使其成为世界上第一艘具有作战能力的燃料电池AIP潜艇。从那以后，德国先后发射了212级和214级的AIP潜艇(PEMFC电动反应堆，由西门子和HDW联合开发，2×120kw)，现在正在发射最新的216级。
俄罗斯、韩国、澳大利亚、以色列和意大利的新型常规潜艇都使用PEMFC燃料电池AIP技术。可以想象，按照军工产品对可靠性和安全性的高要求，大型质子泵燃料电池(PEMFC)电抗器目前已经发展到纯技术层面的高度完美可靠性。事实上，从AFC和PEMFC的发展过程来看，燃料电池从一开始就被定位于大型的“动力电池”，这与锂离子电池从小型手机电池逐步发展到大功率电池的方式是完全不同的。
以上我们从几个最重要的技术层面对锂离子电池和燃料电池进行了比较分析。正如作者一开始所指出的，二次电池是一种电能储存装置，而燃料电池是一种电能生产装置。这一本质区别决定了两者在应用领域中的不同定位。二次电池和燃料电池的另一个重大区别是，包括锂离子电池在内的大型二次电池中单个电池的能量密度比使用相同电化学系统的小型电池低得多。
燃料电池是恰恰相反的,因为可以有用的辅助系统来改善传质,加湿,排水,和温度,等,大功率燃料电池系统的密度比微型燃料电池要好得多,这就是为什么航天飞机和AIP潜艇首选大燃料电池作为供电系统的主要电源。燃料电池和二次电池有许多不同的特性，所以二次电池适合中、小型储能，而燃料电池更适合大功率应用。
因此，我个人认为锂离子电池在乘用车中的定位是辅助动力单元，HEV和PHEV以及小型纯电动汽车是主要的应用领域。而质子交换膜燃料电池(PEMFC)燃料电池从一开始就被发展成为一种大型动力源，堪称“动力电池”。
