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为什么锂电池比铅酸电池更“有劲”?
很多电动车用户在把铅酸电池换成锂电池后,都会明显感觉到车子速度变快了,其实速度并没有变快,而是锂电池的提速更有劲、爬坡更给力,甚至尾速也比之前快了不少,这都是因为锂电池的放电倍率比铅酸电池高。
放电倍率C率是描述电池充放电速率的核心参数,就是电池额定容量和充放电电流的比值。
简单来说,1C放电就是电池能持续1小时放完电。比如10Ah的电池,以10A的电流放电,1小时就能放完,这就是1C放电;如果是2C放电,电流就翻倍到20A,10Ah的电池只需要0.5小时就能放完电。
铅酸电池和锂电池的标称电压虽然基本一致,但放电能力却有着本质区别,行业里称之为放电倍率不同。
铅酸电池的最大放电倍率通常为1C,比如20Ah的铅酸电池,能稳定提供的最大电流就是20A。不过铅酸电池还分启动型、储能型、动力型,不同设计用途的电池,放电性能也有差异,使用时需要注意放电时间的限定。
锂电池的放电倍率就要高出不少,轻松就能达到2C甚至更高,如果没有保护板进行限制,放电电流会持续增大,直到电芯损坏。所以,当电动车提速、爬坡的时候,电机和控制器需要更大电流来支撑,锂电池能完全满足这种大电流需求,所以用户才会明显感觉到车子更有劲、速度更快。
不过,铅酸电池确实也有能大电流放电的型号,但整体表现普遍不如锂电池。因为锂电池在相同电流下电压更稳定。
很多锂电商家都会说,锂电池比铅酸电池续航更长,其实如果铅酸和锂电的电压平台相同、容量也相同,两者的续航里程其实没有太大区别。
而很多用户换锂电后觉得续航增加,主要有两个实际原因:一是换锂电时,大家会对照原电池仓的尺寸尽可能增大容量,比如原来装的是60V20Ah的铅酸电池,换成锂电后容量往往能轻松翻倍,达到60V40Ah以上;二是同容量的锂电池重量远轻于铅酸电池,车子负重降低后,相同电量自然能跑多跑出一些里程,但是这种往往在三轮四轮本身自重就较重的车型才能看出来,电自影响不大。
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消费电子领域比如手机电池,日常使用时充放电倍率在0.5到1C之间,快充状态下会达到2到3C,常见的100W快充就对应3C以上的倍率,这样能在保证快充速度的同时,平衡电池续航;
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新能源汽车的驱动电机在加速时,放电倍率会达到5到10C,比如100kWh的电池以10C放电,功率能达到370kW,而10C充电需要搭配1000kW功率的兆瓦闪充桩,理论上6分钟就能充满电;
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储能电站更看重长寿命,调峰储能时通常以0.2到0.5C放电,比如10MWh的储能系统,0.5C放电对应的功率就是5MW。
选择电池时,不能只看倍率,需要结合自身需求综合判断。
高倍率电池的优势是容量小但动力足,适合需要短时间大功率输出的场景,比如启动电池、手电钻电池,这类设备通常需要10C以上的倍率。但高倍率放电也意味着工作时间短,比如10C放电的电池,只能持续工作6分钟左右,所以如果需要长时间续航,不建议盲目追求高倍率。
大电芯的倍率通常设计得较低,比如2C到4C,这是因为大电芯的容量本身就大,不需要过高倍率就能满足使用需求,过高的倍率反而没有实际意义。倍率还会影响电池寿命,高倍率电池的寿命通常较短,但如果高倍率电池以小倍率使用,寿命会相应延长。
选择电池时,要结合使用场景匹配倍率,避免用大功率设备搭配低倍率电池,否则不仅会影响设备性能,还可能损坏电池。