铅酸电池究竟又什么特点?为何汽车蓄电池不用锂电池 而要用铅酸电池?
来源:宝鄂实业
2019-03-19 13:33
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我们知道锂电池以重量轻、能量密度高、绿色环保等特点,近几年被广泛用于新能源汽车动力电池领域,而在汽车蓄电池方面却很少见到锂电池的踪影,这是为什么呢?
首先,安全。
锂电池之所以没有在汽车蓄电池领域普及,很大一个原因是“安全”,这与锂电池自身的属性不无关系。据了解,锂电池的放电温度为-20度~60度,充电温度为0度~45度,并且碰撞易导致起火、爆炸。可以说,锂电池最怕高温、低温。
打开过发动机盖的朋友都知道,传统燃油车发动机的工作时的温度非常高,并且要维持一个最佳工作温度,为了保持在这一范围,发动机缸体会通过各种途径将内部的多余热量传到至发动机舱,从而引至车外。此时发动机舱的温度就可想而知了。
更何况现在不少车辆都配备了涡轮增压器,而涡轮增压利用的是发动机尾气驱动,温度一般在400-500度,这样的高温对普通锂电池来讲,无疑是一场灾难。
除了温度之外,碰撞挤压对于锂电池来说也是无法承受的。我们知道大部分汽车蓄电池都被布置在了汽车发动机舱,而如果车辆配备的锂电池万一发生交通事故,锂电池受到挤压,结果很可能是起火或爆炸,带来二次伤害,甚至还会成为伤害车内成员的元凶。
其次,性能与成本。
一般来讲锂电池的性能是比较出众的,这里为什么还会讨论它的性能呢?事情远没那么简单,来来跟小编简单算一笔账。
锂电池在低温下的放电效率是非常低的,因此如果要启动车辆,就需要平时5倍以上的电池组同时供电,我们以小型车常用的40安时的电瓶计算,行业中的引领品牌松下三星18650型电池的容量可以达到2900毫安时,并联14节左右才能达到40安时的容量;
另一方面,如要提升电压到启动电池那么高,起码要再串联4组,即14*4=56节,我们以一节高容量电池20元计算,锂电池需要花费1120元,这个费用相对于三四百元的铅酸电池来讲,高出不少。
还有,汽车启动时电瓶需要以100安时以上的瞬间电流放电,因而电池起码要满足5C(5倍率放电)才可以,这一点铅酸电池可以轻松做到,锂电池则不同,锂电池在高倍率下性能会迅速下降大电流会直接影响锂电池的寿命,增加使用成本。
还有一点,锂电池不能在充放的同时接受电能的补充,一旦对充放的锂电池进行电能补充,很可能会自燃或爆炸,这一点也极大限制了它在汽车上的使用。
如果锂电池安全躲过了夏季的高温和冬季低温的“折磨”,但是如果你需要经常用车的话,锂电池就会被动长期处于满电状态。而锂电池本身就不适合长期处于满电状态,否则就影响电池寿命。我们看到的锂电池,圆柱电池,软包电池、方形电池,一般都长相清秀,完全找不到传统铅酸电池那样的大块头,这是为什么?
能量密度高,锂电池往往不敢设计成大容量。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右,而锂电池,已经超过150Wh/kg。能量集中度提高,对安全性的要求水涨船高。
首先,单只能量过高的锂电池,遇到意外,引发热失控,电池内部急剧反应,短时间内,过多的能量无处释放,是非常危险的。尤其在安全技术,管控能力发展还不够充分的时候,每只电池的容量都应该克制。
其次,被锂电池壳体包裹起来的能量,一旦出现意外,消防员、灭火剂无法触及、无能为力,只能在发生事故时隔离现场,任事故电池自行反应,能量燃尽为止。
当然,出于安全考虑,当前的锂电池已经设计了多重安全手段。拿圆柱电池为例。
安全阀,当电池内部反应超出正常范围,温度上升,并且伴随生成副反应气体,压力达到设计值,安全阀自动开启,泄掉压力。安全阀打开的一刻,电池完全失效。