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磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池有什么區別?如何對它們進行區分?

鉅大LARGE  |  點擊量:4841次  |  2019年12月16日  

磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池怎么區分?


磷酸鐵鋰電池


磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素,原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環壽命長,在高溫與高熱環境下的穩定性高。磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優點:更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。


缺點是磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差;產品一致性差;知識產權問題。


三元聚合物鋰電池


三元鋰電池正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池。據清華大學歐陽明高解釋:本次調查中所稱的"三元"材料,指的是正極是三元,負極是石墨的通常說法中的"三元動力電池"。而在實際研發應用中,還有一種正極是三元,負極是鈦酸鋰的,通常被稱為"鈦酸鋰",其性能比較安全,壽命比較長,不屬于普通所說的三元材料。三元鋰電池能量密度高,循環性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進和結構完善,電池的標稱電壓已達到3.7V,在容量上已經達到或超過鈷酸鋰電池水平。
磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區別


●能量密度比較


磷酸鐵鋰電池單體,能量密度為120Wh/kg,成組后為80Wh/kg;三元鋰電池單體,能量密度為180Wh/kg,成組后能量密度為110Wh/kg。從數據上來看,在能量密度方面,三元鋰電池優于磷酸鐵鋰電池。而目前國家新能源汽車的補貼標準視電池系統的能量密度而定,其具體政策就是,新能源乘用車電池系統能量密度超過120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補貼,介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補貼。非快充類純電動客車電池能量密度高于115Wh/kg的按1.2倍給予補貼。


●安全性


三元鋰電池液態電解質易燃易爆,在長期使用過程中容易觸發熱失控,在充放電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜,引起電池短路,造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池在實際使用中具有耐高溫、安全穩定性強、循環性能更好的優勢。


●成本方面


由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料,因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池,因此成本會比磷酸鐵鋰電池貴很多。


在市場應用上,以磷酸鐵鋰為電芯所組成的電池較為簡單,不需要太多保護輔助設備,而三元電池雖然電池電芯密度很高,但由于其安全性差不耐高溫,所以必須結合一套復雜的電池保護設備,而這些設備都加大了汽車的重量,使得三元電池在能量密度上的優勢削弱了,目前無法完全取代磷酸鐵鋰。綜合能量密度、循環壽命、低溫性能等方面,三元電池綜合性能優于磷酸鐵鋰電池,但是在穩定性以及成本上,磷酸鐵鋰仍具有牢固的地位。


●低溫性能


鐵鋰電池的低溫性能是硬傷,江浙地區,在冬天0-5度的氣溫下,鐵鋰的表現大約是夏天的75%左右,大功率車大電流條件下,甚至會更低。三元鋰電池在同樣氣溫下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區,下降的會更多一點。不同地域的客戶,在選擇鋰電材料的時候,這點是必須要考慮到的。


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