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磷酸铁锂电池在太阳能路灯上的优势
文章来源:永阜康科技 更新时间:2021/8/25 10:35:00
充电效率

磷酸铁锂电池充电效率可达到98%,而铅酸电池的充电效率只有60%。假如100W的太阳能板,现根据山西省的天气状况,每天磷酸铁锂电池大约可储存45W-75W电,而铅酸电池达不到,只能储存27W-45W。2个铅酸电池才能达到1个磷酸铁锂电池的充电效果。换言之,同样容量的电池,磷酸铁锂电池可以供应60W的灯用,而铅酸电池只能供应30W的灯用。

放电性能优异

磷酸铁锂电池放电电压平稳,室温下可放电100%。铅酸电池放电深度最多为60—70%。铅酸电池在充电表现上就近似为磷酸铁锂电池的一半水平,放电又只能放出磷酸铁锂电池的一半。在实际应用中,同样12V40AH的电池,磷酸铁锂电池可以放出40AH电能,如果每晚路灯工作10小时,可连续工作2个阴雨天;如果考虑到充电性能只有一半的状态,充电1天,铅酸电池接收到20AH,而只能放出10AH电能,只能供应连续工作半个阴雨天。

铅酸电池如果经常深度放电,循环寿命将大大缩短。经常处于欠充状态又不能及时进行再充电,产生的硫酸盐颗粒大,极板活性物质不能被充分利用,长此下去电池的实际容量将逐渐减小。而磷酸铁锂电池充放电状态是可逆的,不存在记忆效应,可以100%DOD放电。

体积小重量轻

锂离子电池的体积比高达100wh/l,体积比铅酸电池小。在安装上更加不受空间限制。相同容量的磷酸铁锂电池重量也仅为铅酸电池重量的一半。

例如,磷酸铁锂电池12V 110AH的尺寸规格长*宽*高为260*158*244, 重量:15kg;而铅酸电池12V100AH的尺寸规格:长*宽*高*总高:407*173*210*236(mm), 重量:32.7kg。明显可以看出,磷酸铁锂电池尺寸更小,并且重量仅为一半不到。

使用寿命长,维护成本低

磷酸铁锂电池在2000次循环之后,其容量仍保持在标称容量的80%以上,基本情况下可用7-8年,而铅酸电池在半年到1年时间就需要更换。

在磷酸铁锂电池充放电过程中,正极磷酸铁锂和负极石墨发生相反的体积变化,电池总体积不变,隔膜受到的压力较小,对电池安全性和循环寿命都有较大的保障性。

储存时,铅酸电池必须3个月补充电,否则报废;而磷酸铁锂电池储存性能良好,储存时间可长达3年,不需要补充电和维护。大大减少了人工成本,还无污染。

锂离子电池的储存性能可通过充电态自放电的大小来衡量。通常,自放电的容量损失可分为不可恢复容量和可恢复容量。磷酸铁锂电池储存性能优越,月自放电率约为2%,容量恢复率为98%以上。

按1000个灯,8年累计寿命时间计算所需要的维护费用为:

铅酸电池 4000元×1000个灯×8=3200万元

磷酸铁锂电池 0元

工作温度范围宽广

磷酸铁锂电池寿命长5-8年,超2000次充放电循环,工作温度范围宽广磷酸铁锂电池工作范围为-20℃~60℃,即在烈日暴晒和严寒状态下,电池都能正常工作。磷酸铁锂电池由于磷酸铁中的P-O化学键非常牢固,即使在高温500℃下也不会释放出活性的氧气,也不会出现热失控。

铅酸电池的正常工作范围为20-30℃,当电池温度过低时,容量减小,因为在低温条件下电解液不能很好地与机板的活性物质充分反映。容量减少将不能满足预期的后备使用时间和保持在规定的放电深度内,很容易造成电池的过放电。在常温时,一只工作理想的控制器可以使铅酸电池充足电,但当环境温度降到0℃时,使用同一个控制器充电,结果就不能充足电,同样的道理,当环境温度升高时,将容易造成过充电,电解液升温,会加快正极板的腐蚀速度,铅酸电池的工作温度升高严重时,会产生沸腾,上下翻滚的电解液冲刷着极板,使其铅粉脱落,时间久了,脱落的铅粉会越积越高,等高到碰到铅板时,可产生极板短路,电池报废。高温态下工作,铅酸电池还会出现失水、热失控现象,十分危险。

与路灯充放电状态最匹配

路灯的充放电电流都很小,大多数不会超过10A,因此对于电池来说,均为浅充浅放,这种工作方式就限制了匹配的电池。例如镍氢电池是必须放完再充,否则影响寿命。而对于磷酸铁锂电池来说,无记忆效应,反而会延长使用寿命。



 
 
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