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磷酸铁锂电池可以做汽车副电瓶吗

磷酸铁锂电池可以作为副电瓶或「驻车电源」使用-充电接线方式比较特殊

内容概述:

  1. 磷酸铁锂电池特点
  2. 驻车电源接线充电方式

副电瓶或驻车电源逐渐成为汽车热门改装项目,同时电动车也可以自行尝试更换类型,比如铅酸电瓶升级铁锂电池。那么这种锂电池究竟有什么不同之处,与普通电瓶相比有哪些优缺点呢?


特点差异

众所周知铅酸电瓶的使用寿命是最短的,完整充放电平均350次就要报废;原因为每次放电过程都会形成程度不同的极板硫化,尤其是在冬季时出现多层晶体,其中有相当部分是不能在充电过程中被还原的。

结果则造成了电解液无法高效渗透极板晶体与活性物反应,电解液的密度也会有很大的变化;达到电解液失效且极板严重硫化后,电池的实际容量可能下降⅔甚至更多,此时电瓶就要报废了。

汽车的电瓶理论上的使用寿命更长,因为只要熄火后直接离车,静态电流和防盗系统的电耗是很低的,每隔三五天驾车一次又能充满电;按照这种方式使用车辆,作为启动电瓶真的可以用10年左右。

但是会选择加装副电瓶或作为旅居车的驻车电源,毫无疑问是会在熄火后长时间使用的;按照这种用法且频率较高的话,副电瓶的使用寿命不见得会比电瓶车更长。重要的是原车电瓶也很容易被损坏,从而出现高频率的亏电(无法启动车辆)的问题,所以铅酸电瓶并不适合作为驻车电源使用,但是铁锂电池是没有问题的。


【磷酸铁锂·LFP】电池的使用寿命很长,目前最高标准的电池可以做到当做动力电池使用100万公里,SOC仅仅下降20%!也就是「10000km/-2‰」的标准,家用电动汽车使用则不用再担心换电成本的问题,甚至营运车型诸如巡游车和网约车都可以胜任。

后市场能够选到的LFP电池虽然达不到如此之高的水平,但是做到使用寿命比铅酸电瓶高5~10倍是没有问题的。所以曾经有些国产汽车不惜成本,将车辆的启动电瓶用铁锂电池替代,单纯作为启动使用可以说汽车报废三次电池也不见得会有问题,那么这种电池的安全性如何呢?

动力电池稳定与安全性能排名:

  • LFP
  • VRLA(铅酸)
  • NCM
  • NCA

四类主流的的动力电池都可以作为储能电池使用,作为动力电池目前最差的是NCA(镍钴铝),也就是特斯拉使用的松下圆柱三元锂,这种电池因能量密度过高而不适合大量串联与并联,过低的热失控温度决定了不适合作为驻车电源使用,即使价格确实不算高。

NCM镍钴锰电池是目前新能源汽车的主要选项,特点是比NCA理想的多但还不是特别理想;磷酸铁锂电池是目前唯一经过炉火温度、过充以及短路测试不起火的类型,铁元素本就是经过无数次聚变后的产物,是目前最稳定的元素,所以铁锂电池是非常安全的。

铅酸电瓶的安全性如何呢?其实这种电瓶的水平很差,VRLA的反应物质相当多,在使用过程中很容易出现硫化的问题,内阻在电瓶快速老化后可以升高6~8倍;此时电瓶如果过充或过放的话,电瓶反极很容易出现鼓包的情况。

重点是新旧电瓶如何并联后,旧电瓶更容易过度放电;此时可能造成电瓶内压过高而爆炸,排气孔堵塞也有可能出现相同问题,更重要的是副电瓶的极板固定如果不够稳妥,出现电火花则有可能引燃氢气而爆燃,所以铅酸电瓶鼓包后就要及时更换,然而这种电瓶太容易鼓包了。


铁锂电池接线方式

首先需要说明一点:不论用铅酸电瓶还是铁锂电池,与原车电瓶只能并联不能串联。

  • 并联扩容
  • 串联升压

串联后电压翻倍升高会损坏几乎所有电子设备!而增加副电瓶又有很大的问题,如果原车电瓶已经使用数年而老化的话,容量肯定会比新电瓶低得多。结果则是在启动车辆充电时,系统会按照大容量电瓶的极限充电,老旧电瓶就有可能过充;放电时小容量电瓶耗尽后,大容量电瓶会为其充电,不均衡的状态有隐患,同时还会加速电瓶的损坏。

在放电时电压是均衡的,小容量电瓶如果先行放电到70%左右,即使大容量电瓶很有较大容量但也会一同降压到11.5V左右;这一电压标准就很难启动车辆了,所以想要加装副电瓶最起码要保证两块电瓶参数完全一致,而且新旧程度是要差不多的。

否则就只能从原车电瓶引出导线但不与副电瓶并联,而是通过大平方数的导线连接逆变器,或者带有稳压的12V充电器;再为副电瓶加装充电结构,连接后实现行车时充电,在满电后关闭充电开关还能防止电瓶或锂电池组过充,原车发电机的充电电流是相当大的(快充标准),满电后及时断电有必要。


铁锂电池比较特殊:这种电池仍旧以圆柱形为主,单节电池的电压很低(3.7V)。所以这种电池需要先串联升压(多组单独串联),之后在通过小组并联的方式扩大容量;焊接需要的工艺比较严格,动手能力差则建议选择成品电池组。

这些电池组的优点是有BMS电池管理系统,也就是带有充电模块;按照需要的电压标准选择,之后在原车电瓶引线后,连接电压匹配的逆变器即可。

不过这种模式就只适合作为驻车电源使用了,因铁锂电池组的容量往往大于原车电瓶很多,即使都是12V,并联后也会出现反充的问题。所以副电瓶只能适合铅酸电瓶,驻车电瓶不适合铅酸电瓶,就是这样了。

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