铅酸电池vs 磷酸铁锂电池特性比较

点击数：1433

在电池行业中，磷酸铁锂电池和铅酸电池是两种不同类型的电池，经常被比较。下面我们从几个方面来解释一下两者的区别

1. 工作原理

LiFePO4电池是锂离子电池的一种，它实际上是一种锂离子浓差电池，锂离子在两个电极之间来回脱嵌。充电时，Li+从正极化合物中脱出，嵌入负极晶格中；放电时，Li+从负极脱出并嵌入正极。在正常充放电条件下，一般只引起能级间距的变化，不会破坏晶体结构。由于锂离子在正负极中具有相对稳定的空间和位置，因此电池充放电具有更好的可逆性，从而保证了电池的循环寿命和工作安全性。

铅酸蓄电池由极板、隔板、外壳、电解液、引线连接片、极柱等组成。它是一种可逆化学电源，充电过程是将电能转变为化学能进行储存，放电过程是将化学能转变为电能进行放电。正常使用情况下，不宜过量放电，否则会使细小的硫酸铅晶体与活性物质混合形成较大的体，不仅增加极板的电阻，而且难以再次恢复。充电时，直接影响电池的容量和寿命。

2.能量密度

电池的能量密度一般分为重量能量密度和体积能量密度：

从重量来看，铅酸电池的能量密度一般为50～70wh/g，LiFePO4电池的能量密度一般为200～260wh/g。磷酸铁锂电池的重量能量密度是铅酸电池的3~5倍，这意味着同等重量下，磷酸铁锂电池的容量比铅酸电池强3~5倍。

从体积来看，LiFePO4电池的体积能量密度通常是铅酸电池的1.5倍左右，因此在相同容量下，LiFePO4电池比铅酸电池小30%左右。

就此而言，LiFePO4电池在便携性和储能方面具有绝对优势。

3.循环寿命

通常，铅酸电池的循环寿命约为300~500次。 LiFePO4电池的循环寿命一般在2000次以上，有的可达3000~4000次。由此可见，LiFePO4电池的循环寿命约为铅酸电池的4~8倍。

4.价格

仅从价格上来说，铅酸电池比磷酸铁锂电池便宜，磷酸铁锂大约是铅酸电池价格的三倍。但通过循环寿命、容量衰减等方面分析，同样成本的LiFePO4电池使用时间更长。从长远来看，节省的成本是巨大的。与铅酸电池相比，磷酸铁锂电池性能更好，使用寿命更长。这意味着更少的更换和劳动力成本以及更少的停机时间。

5.使用性能

LiFePO4电池具有超低内阻（99%效率），可以加快充电速度的同时将损耗降到最低！铅酸电池在放电过程中会迅速损失能量，降至最低限度。

无论放电率如何，LiFePO4 电池都能提供 100% 的额定容量。铅酸电池通常在较高的放电率下提供较少的可用能量。它们通常被限制为额定容量的 50%，以防止寿命缩短。先进锂技术与传统铅酸电池相比的性能优势如下图所示：

铅酸和 LiFePO4 的比较
特征		FLA	AGM	GEL	LIFEPO4	LiFePO4优点
电压		12V（每节2V）	12V（每节2V）	12V（每节2V）	12.8V（每节3.2V）	更强大
生命周期 @ 80% DOD		500	400	1000	7100（至剩余容量的70%）	更长的寿命
生命周期 @ 50% DOD		900	800	1400	13000（至剩余容量的70%）	增加 6-10 倍
重量		30kg (66.1pound)	32.7 kg (72.1 pound)	32 kg 70 pound)	13.5公斤（30磅）	<1/2 重量
容量@27℃	C20	130Ah	115 Ah	102 Ah	100 Ah	恒定功率
	C5	105 Ah	91 Ah	85 Ah	100 Ah
	C1	74 Ah	62 Ah	70 Ah	100 Ah	出院数
容量@0℃		50%	68%	68%	90%	优越的低温
容量@0℃		50%	68%	68%	90%	表现
充电时间		6-12小时	6-12小时	6-12小时	1-3小时	速度4-6 倍
维护		高的	低的	低的	没有任何	无需维护
每个周期的实际成本 @80% DOD		0.67 美元	0.92 美元	0.57 美元	0.31 美元	生命周期成本