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磷酸铁锂电池组相比三元锂电池组的区别有哪些

2021-04-22   点击量:21

磷酸铁锂电池组


磷酸铁锂电池组,是指多个电池组串在一起形成的一个电池包形式,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。


磷酸铁锂电池优点:相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。


磷酸铁锂电池组缺点:磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。


三元锂电池:


三元锂电池正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池。三元材料,指的是正极是三元,负极是石墨的通常说法中的三元动力电池。而在实际研发应用中,还有一种正极是三元,负极是钛酸锂的,通常被称为钛酸锂,其性能比较安全,寿命比较长,不属于普通所说的三元材料。


三元锂电池组优点:三元锂电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。


缺点:三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。


磷酸铁锂电池组和三元锂电池哪个寿命更长?


磷酸铁锂电池组循环5000次剩余容量百分之八十四,三元锂电池组循环3900次剩余容量百分之六十六,循环寿命方面进行比较,磷酸铁锂电池组优势更明显。


如果把剩余容量/初始容量=80%作为测试结束点,目前磷酸铁锂电池组实验室1C循环寿命在3500次以上,部分达到5000次,而三元锂电池实验室1C循环寿命在2500次左右。在循环寿命这一个点上,磷酸铁锂电池组相较于三元锂电池,真实寿命要长许多。在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。


磷酸铁锂电池组和三元锂电池安全性能比较:


从材料体系方面来进行比较,磷酸铁锂电池组的正极材料分解温度在700摄氏度左右,三元锂电池组的正极材料分解温度在200摄氏度左右。


在实验室的测试环境下,短路的磷酸铁锂电池单体,基本不会有着火的情况出现。而三元锂电池则不一样,会更容易出现着火的情况,所以三元锂电池对于热管理的要求较高,而磷酸铁锂电池组对于温度的适应性更高也更安全。


钜大特种电池工程研究院

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