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磷酸鐵鋰電池組相比三元鋰電池組的區(qū)別有什么

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年04月15日  

磷酸鐵鋰離子電池組:


磷酸鐵鋰離子電池組,是指多個電池組串在一起形成的一個電池包形式,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(huán)壽命長,在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。


磷酸鐵鋰離子電池優(yōu)點:相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰離子電池來說,磷酸鐵鋰離子電池至少具有以下五大優(yōu)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。


磷酸鐵鋰離子電池組缺點: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(dǎo)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(chǎn)品一致性差;知識產(chǎn)權(quán)問題。


三元鋰離子電池:


三元鋰離子電池正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰離子電池。三元材料,指的是正極是三元,負(fù)極是石墨的通常說法中的三元動力鋰電池。而在實際研發(fā)應(yīng)用中,還有一種正極是三元,負(fù)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。


三元鋰離子電池組優(yōu)點:三元鋰離子電池能量密度高,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰離子電池水平。


缺點:三元材料動力鋰離子電池重要有鎳鈷鋁酸鋰離子電池、鎳鈷錳酸鋰離子電池等,由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導(dǎo)致高溫安全性差,且pH值過高易使單體脹氣,進(jìn)而引發(fā)危險,目前造價較高。


磷酸鐵鋰離子電池組和三元鋰離子電池哪個壽命更長?


磷酸鐵鋰離子電池組循環(huán)5000次剩余容量百分之八十四,三元鋰離子電池組循環(huán)3900次剩余容量百分之六十六,循環(huán)壽命方面進(jìn)行比較,磷酸鐵鋰離子電池組優(yōu)勢更明顯。


假如把剩余容量/初始容量=80%作為測試結(jié)束點,目前磷酸鐵鋰離子電池組實驗室1C循環(huán)壽命在3500次以上,部分達(dá)到5000次,而三元鋰離子電池實驗室1C循環(huán)壽命在2500次左右。在循環(huán)壽命這一個點上,磷酸鐵鋰離子電池組相較于三元鋰離子電池,真實壽命要長許多。在同等循環(huán)次數(shù)下,磷酸鐵鋰離子電池的剩余容量也比三元鋰離子電池多不少。


磷酸鐵鋰離子電池組和三元鋰離子電池安全性能比較:


從材料體系方面來進(jìn)行比較,磷酸鐵鋰離子電池組的正極材料分解溫度在700攝氏度左右,三元鋰離子電池組的正極材料分解溫度在200攝氏度左右。


在實驗室的測試環(huán)境下,短路的磷酸鐵鋰離子電池單體,基本不會有著火的情況出現(xiàn)。而三元鋰離子電池則不相同,會更容易出現(xiàn)著火的情況,所以三元鋰離子電池關(guān)于熱管理的要求較高,而磷酸鐵鋰離子電池組關(guān)于溫度的適應(yīng)性更高也更安全。


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