三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的特点和优劣势详解

日期: 2024-05-30 20:09:52|浏览: 81|编号: 70590

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三元锂离子电池磷酸铁锂离子电池的特点和优劣势详解

磷酸铁锂电

循环寿命长、安全性好

磷酸铁锂电池()是指以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池,其特点是不含钴等贵重元素,原料价格低廉,磷、铁含量十分丰富。磷酸铁锂电池工作电压适中(3.2V),单位重量容量(/g)较大,放电功率大,可快速充电和循环寿命长,在高温高热环境下稳定性高。

1、高倍率充放电特性好,循环寿命长。据文献报道,在以1C倍率充电至3.65V,然后转恒压直至电流降至0.02C,再以1C倍率放电至截止电压2.0V的充电条件下,经过1600次循环后电池容量仍有初始容量的80%。

2、快充特性好,可在2C大电流下快速充放电,使用专用充电器以1.5C充电,40分钟即可将电池充满,启动电流可达2C。3C倍率充电条件下,磷酸铁锂电池15分钟可充至55%,30分钟即可达到容量的95%以上。

3、安全性好。磷酸铁锂化学性质稳定,高温稳定性好,在700-800℃左右才会开始分解,在遭遇撞击、穿刺、短路等情况下不会释放出氧分子,也不会剧烈燃烧。

4、容量大。如果电池经常充满电但不完全放电,容量会很快降至额定容量以下,这种现象叫记忆效应。NiMH、NiCd电池有记忆性,而电池没有。无论电池处于什么状态,都可以随时充电使用,不必先完全放电再充电。

5、重量轻。同规格、同容量的磷酸铁锂电池体积是铅酸电池的2/3,重量是铅酸电池的1/3。

6、环保。磷酸铁锂电池无污染,符合欧洲RoHS法规,是绝对的绿色环保电池。

7、缺点是其性能受温度影响较大,尤其在低温环境下,放电容量和容量会大幅度下降,能量密度较低,只有120Wh/kg。

磷酸铁锂电池应用范围:

数据中心、机房系统、通讯基站、应急电源、汽车启动、改装车、工业设备、医疗设备、储能等。锂电池储能领域将是锂电池最大的应用市场。

三元锂离子电池

耐低温、高能量密度

三元聚合物锂电池是指正极材料采用镍钴锰氧化物(LiO2)或镍钴铝氧化物作为三元正极材料的锂电池,也就是以含有镍、钴、锰的过渡金属氧化锂为正极材料的锂离子电池。该材料综合了钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂各自的优点,形成三种材料的三相共晶体系。由于三元的协同效应,其综合性能优于任何单一的组合化合物,重量能量密度可达200​​Wh/kg。

1、三元锂离子电池的电压平台很高,在同样的体积或者重量下,三元锂离子电池的能量和功率更大,另外在高倍率充电、耐低温等方面,三元锂离子电池有很大的优势。

2、三元锂电池的能量密度比磷酸铁锂电池高,如果功率一样的话,三元锂电池的体积会是磷酸铁锂电池的一半左右,三元锂电池大部分也是采用18650电池,特斯拉也经常用这种电池,而大巴车经常会用到磷酸铁锂电池。

3、三元锂离子电池的安全性相对较差,热稳定性较差,在250-300℃就会分解,遇到电池内易燃的电解液和碳材料就会起火,产生的热量会进一步加剧正极的分解,极短的时间内就会爆炸。

两种锂电池各有优缺点,选择适合自己的才是最重要的。

相较于三元锂离子电池,磷酸铁锂电池更加安全稳定,循环寿命更长,在能量密度和续驶里程方面仅略逊一筹。三元锂电池正极中含有由镍、钴、锰三种元素组成的“三元前驱体”,因此在电池能量密度方面具有性能优势的同时,也受到关键材料涨价的较大影响。磷酸铁锂电池不含镍、钴,原材料供应更加稳定,比三元锂电池具有更强的成本优势。

总体来说,两种锂电池组各有优缺点,未来很长一段时间内,三元锂电池和磷酸铁锂电池两条技术路线将并行不悖,没有所谓的谁更好谁更坏,找到适合自己的才是最重要的。

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