在为您的应用选择合适的电池时,您可能有一系列需要满足的条件,例如是选择锂电池还是铅酸电池。
一旦您确定了具体需求,您可能会想:“我需要锂电池还是传统的密封铅酸电池?”或者更重要的是,“锂电池和密封铅酸电池之间有什么区别?”在选择电池化学体系之前,需要考虑几个因素,因为两者各有优缺点。
在本博客中,锂电池仅指磷酸铁锂电池(LiFePO4),而SLA是指铅酸/密封铅酸电池.
在这里,我们来看看锂电池和铅酸电池之间的性能差异。
磷酸铁锂电池与铅酸电池最显著的区别在于,锂电池的容量与放电倍率无关。下图比较了电池实际容量占额定容量的百分比与放电倍率的关系,放电倍率表示为C(C等于放电电流除以额定容量)。在极高的放电倍率下(例如0.8C),铅酸电池的容量仅为额定容量的60%。了解更多关于电池C倍率的信息。
不同放电电流下锂电池与不同类型铅酸电池的容量对比
因此,在循环应用中,当放电倍率通常大于0.1C时,额定容量较低的锂电池往往比同等容量的铅酸电池具有更高的实际容量。这意味着在相同容量额定值下,锂电池的成本更高,但您可以用容量较低的锂电池以更低的价格满足相同的应用需求。总拥有成本当考虑到循环寿命时,与铅酸电池相比,锂电池的价值会进一步提升。
SLA与锂电池之间第二大显著区别在于锂电池的循环性能。在大多数条件下,锂电池的循环寿命是SLA的十倍。这使得锂电池的单次循环成本低于SLA,这意味着在循环应用中,您更换锂电池的频率会比SLA更低。
比较磷酸铁锂电池与SLA电池的循环寿命
恒定功率输出:锂电池 vs 铅酸电池
锂电池在整个放电周期内都能提供相同的功率,而SLA电池的功率输出起初强劲,但随后会逐渐衰减。锂电池恒定功率的优势在下图中有所体现,该图展示了电压与荷电状态的关系。
在这里我们看到了锂电池相对于铅酸电池的恒定功率优势
如图中橙色所示,锂电池在整个放电过程中保持恒定电压。功率是电压乘以电流的函数。电流需求将保持恒定,因此输出功率(功率乘以电流)也将保持恒定。那么,让我们用一个现实生活中的例子来说明这一点。
你是否曾打开手电筒,却发现它比上次打开时更暗了?这是因为手电筒内的电池快没电了,但还没完全耗尽。它还能发出一点电量,但不足以完全照亮灯泡。
如果是锂电池,灯泡从使用初期到结束都会保持同样的亮度。灯泡不会逐渐变暗,而是如果电池没电了,灯泡就根本无法点亮。
锂电池与铅酸电池的充电时间
SLA电池的充电速度慢是出了名的。在大多数循环应用中,你需要备有额外的SLA电池,以便在另一块电池充电时仍能使用你的设备。在备用应用中,SLA电池必须保持在浮充状态。
与铅酸电池相比,锂电池的充电速度快四倍。充电速度更快意味着电池的使用时间更长,因此所需的电池数量更少。它们在事件发生后(例如在备份或待机应用中)也能迅速恢复。此外,锂电池在储存时无需保持浮充状态。如需了解更多关于如何为锂电池充电的信息,请参阅我们的《锂电池充电指南》。
在高温应用中,锂电池的性能远优于SLA电池。事实上,55°C下的锂电池循环寿命仍是室温下SLA电池的两倍。在大多数条件下,锂电池的表现都会优于铅酸电池,尤其是在高温环境下优势更为显著。
LiFePO4电池在不同温度下的循环寿命对比
低温会导致所有电池化学体系的容量显著下降。了解这一点后,在评估电池的低温使用性能时,需要考虑两个方面:充电和放电。锂电池在低温(32°F以下)环境下无法接受充电,而SLA电池则可以在低温下接受小电流充电。
相反,锂电池在低温下的放电容量高于铅酸电池。这意味着锂电池不需要针对低温进行过度设计,但充电可能会成为限制因素。在0°F时,锂电池的放电容量为额定容量的70%,而铅酸电池仅为45%。
在低温环境下需要考虑的一点是,当你想要给锂电池充电时的电池状态。如果电池刚刚完成放电,电池会产生足够的热量来接受充电。如果电池已经冷却,当温度低于32°F时,它可能无法接受充电。
电池安装
如果你曾尝试安装铅酸电池,就会知道避免倒置安装以防止潜在排气问题是多么重要。虽然密封铅酸电池(SLA)设计为不泄漏,但其排气孔仍允许少量残留燃料费释放。
在锂电池设计中,电池单元均被单独密封且不会泄漏。这意味着锂电池的安装方向没有限制。它可以侧放、倒置或直立安装,不会出现任何问题。
电池重量对比
锂电池平均比SLA电池轻55%。在骑行应用中,当电池安装在移动设备(摩托车电池、踏板车或电动汽车)上,或者重量可能影响性能(如机器人)时,这一点尤为重要。对于待机用途,在远程应用(太阳能电站)和安装困难(例如应急照明系统的高处)中,重量是一个重要的考虑因素。
锂电池与铅酸电池重量对比
SLA与锂电池储能对比
与锂电池不同,不要将铅酸电池以100%的荷电状态(SOC)进行储存。这是因为铅酸电池的自放电率是锂电池的5倍或更多。事实上,许多客户会使用涓流充电器来维持铅酸电池的储存状态,使其持续保持在100%的电量,从而避免电池寿命因储存而降低。
电池串联与并联安装
一个快速且重要的提示:在串联和并联安装电池时,必须确保所有因素(包括容量、电压、电阻、充电状态和化学成分)均保持一致。切勿在同一电池组中混合使用SLA电池和锂电池。
由于SLA电池与锂电池(锂电池带有监控和保护电池的电路板)相比被视为“无智能”电池,因此在同一电池组中可以连接比锂电池多得多的电池。
锂电池串的长度受电路板组件的限制。电路板组件可能存在电流和电压限制,而长串联电池组会超过这些限制。例如,四节锂电池串联的最高电压为51.2伏。另一个因素是电池的保护机制。如果其中一节电池超过了保护限制,可能会干扰整个电池串的充放电过程。大多数锂电池串被限制在6节或更少(取决于具体型号),但通过额外的工程设计可以实现更长的串联长度。
SLA与锂电池的性能存在诸多差异。在大多数情况下,锂电池性能更强。然而,不应忽视SLA,因为它在某些应用场景中仍优于锂电池,例如长串联、极高放电倍率以及低温充电。如果您有上述未涵盖的应用场景,或有其他疑问,请随时联系我们.
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如何串联和并联Power-Sonic电池 , _!在下一篇继续做详细介绍,如需了解更多,请持续关注。
本文由
日本NEC锂电池中国营销中心于2026-09-23 12:27:19 整理发布。
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