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    鉛酸蓄電池和UPS鋰電池組的壽命 哪一個更耐用?

    2021-04-26 ryder

    鉛酸蓄電池重量大、能量密度低、循環次數少、使用壽命短是它的缺點,UPS鋰電池組體積小、重量輕、能量密度高、循環壽命長、支持快充,這顯然更加貼合了消費者的實際需求。


    一般鉛酸電池一般壽命在2年左右,而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。國產單體12V鉛酸電池設計浮充壽命為5-8年,但1-2年就已徹底報廢;無論任何鉛酸電池(包括國產、進口),在使用中總逃脫不了提前報廢的怪圈。鉛酸蓄電池壽命按照電池容量衰減到原容量的30%界定,一般的話應當是完全充放300次左右,壽命大概是一年半左右。


    UPS鋰電池有著嚴格的充電次數,一般會在1000-1200次左右,壽命在3-5年。鋰電池一般能夠充放300-500次。最好對鋰電池進行部分放電,而不是完全放電,并且要盡量戒備常常的完全放電。一般情況下來講,通信基站鋰電池UPS的壽命大概在6-10年左右,而常規的鉛酸電池2-3年就要更換,雖然鋰電池的價格要比鉛酸蓄電池貴上一些,但綜合考慮來講,還是鋰電池更為劃算。


    目前通用的磷酸鐵鋰電池組充電1500次,沒有記憶效應,充電1500次后約85%的存儲能力,而鉛酸蓄電池壽命為500次左右,而且記憶效應分明。所以說,UPS鋰電池組的壽命比鉛酸蓄電池壽命更長。


    影響鉛酸電池使用壽命的因素:


    ⒈溫度


    溫度對鉛酸蓄電池的影響較大,太高或太低都會導致電池使用壽命下降,尤其是高溫,對電池壽命的影響尤為分明。一般來講,環境溫度應當控制在25℃左右。


    ⒉放電深度


    放電深度對鉛酸電池使用壽命的影響也非常大。電池放電深度越大,循環使用次數就越少,因此在使用時應盡量戒備深度放電。小電流放電容易造成深度放電。


    ⒊浮充電壓


    由于UPS電池屬于備用工作方式,市電正常情況下處于充電狀態,惟有停電時才會放電。為延長鉛酸蓄電池的使用壽命,需合理設置浮充電壓。浮充電壓過低,會導致充電不足,電池負極不可逆轉的硫酸鹽化;浮充電壓過高,會加速水的損失和正極板的腐蝕。


    影響UPS鋰電池組循環壽命的因素:


    1、材料種類


    材料的選擇是影響鋰電池組性能的第一要素。材料的循環性能較差,一方面可能是在循環過程中晶體結構變化過快從而無法持續完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質與對應電解液無法生成致密平均的SEI膜造成活性物質與電解液過早發生副反應而使電解液過快消耗進而影響循環。


    2、正負極壓實


    正負極壓實過高,雖然可以提高鋰電池UPS的能量密度,但是也會一定程度上降低材料的循環性能。從理論來分解,壓實越大,相當于對材料的結構破壞越大。


    3、水分


    過多的水分會導致UPS鋰電池組與正負極活性物質發生副反應、破壞其結構進而影響循環,同時水分過多也不利于SEI膜的形成。


    4、涂布膜密度


    膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數的差異。對同型號同容量同材料的鋰電池組而言,降低膜密度相當于新增一層或多層卷繞或疊片層數,對應新增的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環。


    ⒌負極過量


    若負極過量不充分,UPS鋰電池組可能在循環前并不析鋰,但是循環幾百次后正極結構變化甚微但是負極結構被破壞嚴重而無法完全接收正極供應的鋰離子從而析鋰,造成容量過早下降。


    6、電解液量


    電解液量不足對鋰電池組循環壽命出現影響緊要有三個原由,一是注液量不足,二是雖然注液量充分但是老化時間不夠或者正負極由于壓實過高等原由造成的浸液不充足,三是隨著循環電芯內部電解液被消耗完畢。


    鉛酸蓄電池和鋰電池組的差別:


    環保性,鋰電池沒有污染(不絕對),而鉛酸蓄電池有重金屬鉛的污染;


    安全性,動力型鋰電池(錳酸鋰、磷酸鐵鋰)材料不同安全性有所差別,鉛酸蓄電池技術已經相當成熟,安全性比鋰電池高;


    比能量,鋰電池的質量比和體積比能力都高于鉛酸蓄電池大概約40%;


    價格方面,相同容量的鋰電池組價格是鉛酸蓄電池的一倍還多些。第一種為循環衰減。把電池想像成一個管狀物,充電就是往上擼,放電就是往下擼。上下完整擼一次就是一個完整的循環,擼到一半就是半個循環,擼久了電池就壞掉了,這就是所謂的循環衰減。而循環衰減緊要是充電衰減,就是發生在往上擼的時候。


    第二種為靜置衰減。也就是說,把電池靜靜地放在那里不擼,自己也是會壞掉的。壞掉的速度取決于手的位置,手的位置越高(電量越高),壞掉的就越快。


    兩種衰減速度的數量級是不同的。就手機電池來說,基本上每天都在擼,循環衰減對壽命的損害比靜置衰減至少要大一個數量級。那么我們的策略有哪些?依據馬克思主義哲學抓緊要矛盾的哲學常理,應當第一優先級做到盡量減少循環衰減,減少擼的深度與次數;其次才是減少靜置衰減,即降低手的高度。


    講述完以上原理之后,咱們在回過頭來看看沒用完的情況,如用到50%再充電和用到10%再充電的情況,想表達的意思應當是指10%下的靜置衰減速度要慢于50%。

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