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磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別

來源:天都化機(jī) 時(shí)間:2024-09-02 瀏覽:

磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別


鋰電池的電芯按照材料

,主要分為磷酸鐵鋰電池和錳系(含鈷鋰,三元等材料)
。磷酸鐵鋰電池:標(biāo)稱電壓3.2-3.3V
;三元鋰電池:3.6-3.7V

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1

低溫性能

我國(guó)幅員遼闊

,氣候復(fù)雜,從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富
。以北京為例
,作為電動(dòng)汽車的主力市場(chǎng),北京夏季最高溫度在40℃左右
,而冬季則基本保持在零下16℃左右
,甚至更低。這樣的溫度區(qū)間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池
。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會(huì)顯得有些乏力

“相對(duì)25℃容量”是指不同溫度條件下放電容量與25℃時(shí)放電容量的比值。該數(shù)值能夠準(zhǔn)確反映出電池在不同溫度條件下續(xù)航的衰減

,越接近100%
,電池表現(xiàn)越好。以25℃為基準(zhǔn)常溫
,兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電
,放電容量幾乎沒有差別。但在零下20℃時(shí)
,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優(yōu)勢(shì)
。不同地域的客戶,在選擇鋰電材料的時(shí)候
,這點(diǎn)是必須要考慮到的

2、放電線性

放電線性簡(jiǎn)單的說

,是剩余電量和電壓之間的關(guān)系
。鐵鋰電池由于材料特性
,放電有高壓區(qū),平臺(tái)區(qū)和低壓區(qū)
。其中高壓和低壓區(qū)
,電壓的下降都非常快
,在平臺(tái)區(qū)
,下降非常慢。這種放電特性從好的方面來說
,主要放電區(qū)間電壓都非常平緩
,從不好的方面來說,用戶很難根據(jù)電壓顯示數(shù)據(jù)來判斷剩余電量的多少
,搞不好就要推車

3、能量密度

目前國(guó)內(nèi)新能源汽車主要使用的是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池

,但磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的理論能量密度有限
,磷酸鐵鋰電池單體能量密度為120Wh/kg,成組后能量密度為80Wh/kg
,因此現(xiàn)企業(yè)正在積極研發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動(dòng)力鋰電池
。而三元電池能量密度較高,三元鋰電池單體能量密度為180Wh/kg
,成組后110Wh/kg
,相應(yīng)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。因此在能量密度方面
,三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池

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4、安全性

從安全性上來講

,磷酸鐵鋰電池比三元電池更具有優(yōu)勢(shì)
。原因在于三元材料中鎳鈷鋁電池超過180℃就會(huì)自加熱,起火后很難控制
,而磷酸鐵鋰材料到250℃才會(huì)發(fā)生放熱現(xiàn)象

5、循環(huán)壽命方面

磷酸鐵鋰電池單體電芯的循環(huán)壽命在2000次以上

,三元鋰單體電芯的循環(huán)壽命在1000次左右
。成組后,因工作環(huán)境復(fù)雜
,使用壽命有所下降

總的來講,磷酸鐵鋰電池理論能量密度有限

,提升的空間不是很大
,磷酸鐵鋰耐高溫比較好
,三元鋰耐低溫比較好,安全性磷酸鐵鋰會(huì)比較好
,壽命磷酸鐵鋰也是比較長(zhǎng)
,因兩者各有優(yōu)缺點(diǎn),因此應(yīng)用領(lǐng)域也有所不同
。動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)該要更加注重電池的安全
,加強(qiáng)生產(chǎn)監(jiān)控
,嚴(yán)格保證質(zhì)量
,才能保證新能源汽車的使用安全和乘用人的人身安全。

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磷酸鐵鋰電池采用磷酸鐵鋰( LiFePO4 )作為正極材料

,用鐵元素來做電池原料
,優(yōu)勢(shì)點(diǎn)在于成本低廉,安全性較高
。其中
,磷酸鐵鋰晶體中的 P-O 鍵非常穩(wěn)固,難以分解
,即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)
,擁有良好的安全性。

三元鋰電池的“三元”分別指的是包含鎳(Ni)

、鈷(Co)
、錳(Mn)或鋁(Al)三種金屬元素的聚合物,在三元鋰電池中做正極
,其中鎳能夠提升電池的體積能量密度
,這也是三元鋰電池續(xù)航能力高的主要構(gòu)成;而鈷能夠提升電池的穩(wěn)定性和電池壽命
,但缺點(diǎn)在于價(jià)格較為昂貴
;后者錳鋁的存在的作用就是在于降低正極材料的成本。

磷酸鐵鋰的主要優(yōu)勢(shì)在于原材料價(jià)格比較實(shí)惠

,因此造價(jià)相比其它正極材料更低廉
,可以拉低車企造車和消費(fèi)者購(gòu)車的成本。此外
,磷酸鐵鋰本身具有耐高溫性強(qiáng)
、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì),最大缺點(diǎn)是由于能量密度較小
,續(xù)航能力并不出彩

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磷酸鐵鋰電池是采用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,目前大部分鋰離子電池使用的正極材料是鈷酸鋰

,采用磷酸鐵鋰作為電池的正極材料
,使電池的安全性能得到改善
,而且可以延長(zhǎng)汽車的使用壽命,一般的鋰離子電池壽命在300次左右
,但是采用磷酸鐵鋰打造的鋰電池可以到達(dá)2000次以上的壽命時(shí)長(zhǎng)
,而且磷酸鐵鋰電池的工作溫度范圍很廣,電池的耐高溫性能出色
,同時(shí)采用磷酸鐵鋰打造的電池
,不含任何重金屬和稀有金屬,是一款無污染的電池

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