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合縱聯盟 分析鋰電池和磷酸鐵鋰電池各自特點

時間:2019-05-31 11:05:21

鋰電池和磷酸鐵鋰電池是不一樣的,各有各的優點跟缺點

磷酸鐵鋰單體典型電壓3.2V,鋰離子3.7V

 

 

鋰電池和磷酸鐵鋰電池對比:

 

1.磷酸鐵鋰過充過放都沒問題,短時間內過放到0都能恢復80%以上。鋰離子過放到2.6V時就會產生不可逆損壞。

 

2.磷酸鐵鋰耐過充到100%都不會起火爆炸。鋰離子超過4.35V就會析氣鼓脹。

 

3.磷酸鐵鋰穿刺不起火不爆炸。鋰離子穿刺起火爆炸。(現在相對安全一點)

 

4.磷酸鐵鋰耐高溫,200多度恢復后還能用。鋰離子不行。

 

5.磷酸鐵鋰能大電流放電,10C20C以上都可以,鋰離子只能3~5C放電

 

總結,磷酸鐵鋰是鋰電池中最安全的。

圖片1.jpg

雖然磷酸鐵鋰相對鋰電池有諸多好處,但是同時也有一些缺點,磷酸鐵鋰能量密度不如鋰離子電池大。電壓也相對低一些。由于它的大放電特性,主要用動力電源方面,如電動車,航模等。而鋰離子容量大,主要用于民用消費領域。所以用在不同的地方上就選擇的不同的電池。

 

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。

優點:

 

相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,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:

 

磷酸鐵鋰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。

 

所謂磷酸鐵鋰電池,就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。由于不含有貴重金屬材料,磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實際使用中,磷酸鐵鋰電池具有耐高溫,安全穩定性強,價格便宜,循環性能更好的優勢。

圖片2.jpg

而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池。與

磷酸鐵鋰不同,三元鋰電池電壓平臺很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優勢。

 

  技術方面三元鋰電池磷酸鐵鋰電池并沒有好壞或是優劣之分,只是適用于不同的產品或是環境。單論電池,也沒有所謂的誰更好誰更差。只是套用到實際使用場景中,三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池,更加適應現在以及未來的家用電動汽車。

 

  對于家庭用車來說,三元材料和磷酸鐵鋰動力電池的額定循環壽命都遠遠超過了實際用戶的使用習慣,因此在使用壽命上可以完全放心。以比克電池目前的高容量18650電池為例,在充放電循環1000次之后,電池容量依然能夠保持在最初的90%以上。由于筆者本身也是電動汽車車主,全年僅有冬季最冷的1個多月,頻繁開暖風的時候才能達到2天一充電,其余時間基本3-4天一充。假設全年平均3天一充電來計算,使用1年需要充大約6次電,循環壽命1000次使用完畢大約需要8年時間,這也基本超過了目前我國消費者平均的換車周期。

 

  五、足夠安全的材料和工藝

 

  傳統內燃機汽車中危害最大的部分是蘊含巨大能量的燃料,像汽油這樣燃點低易爆炸的液態燃料一旦泄露就非常容易造成極大的安全隱患。而新能源汽車的動力電池,經過完善的電池管理系統(BMS)監控,每一顆電池都能得到最準確的控制,預防事故的產生。

 

  三元聚合物鋰電池:正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMnO2)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?!?/span>

 

  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。

 

  缺點:

 

三元材料動力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等,由于鎳鈷鋁的高溫結構不穩定,導致高溫安全性差,且pH值過高易使單體脹氣,進而引發危險,目前造價較高。

 

 

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