磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池對比哪個好?
動力蓄電池包括鋰離子動力蓄電池、金屬氫化物/鎳動力蓄電池等。鋰離子動力蓄電池通常簡稱為鋰離子電池,鋰離子電池是新能源汽車動力鋰電池的重要品類,市場占有量也是最大的。新能源汽車市場上,鋰離子電池常見的是磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池,而目前市場上磷酸鐵鋰電池已經(jīng)反超三元鋰電池,既然這樣,那磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池對哪個好呢?
磷酸鐵鋰離子電池:循環(huán)壽命長安全性好
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,磷、鐵的資源含量豐富。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大、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。
1、磷酸鐵鋰離子電池的特點在于安全性高,高倍率充放電特性和較長的循環(huán)壽命。文獻(xiàn)顯示,在充電條件為1C倍率充電至3.65V,然后轉(zhuǎn)恒壓至電流下降到0.02C,之后以1C倍率放電至截止電壓2.0V,循環(huán)1600次之后電池容量仍有初始容量的80%。
2、磷酸鐵鋰離子電池?fù)碛辛己玫目斐涮匦裕?C倍率充電條件下,15分鐘可以充電55%,30分鐘充個電容量超過95%。
3、除了壽命長,充放電性能優(yōu)秀之外,磷酸鐵鋰離子電池最大的優(yōu)點是其安全性好,磷酸鐵鋰的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,高溫穩(wěn)定性好,700-800℃才會開始發(fā)生分解,且在面對撞擊、針刺、短路等情況時不會釋出氧分子,不會出現(xiàn)劇烈的燃燒,安全性能高。
三元鋰離子電池即三元聚合物鋰離子電池,正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰離子電池,即含有鎳、鈷、錳三種元素的過渡金屬嵌鋰氧化物符合材料正極的鋰離子電池。這種材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)點,形成了三種材料三相的共熔體系,由于三元協(xié)同效應(yīng)其綜合性能優(yōu)于任一單組合化合物,重量能量密度能夠達(dá)到200Wh/kg。
與磷酸鐵鋰不同,三元鋰離子電池電壓平臺很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰離子電池的比能量、比功率更大。但三元鋰離子電池的安全性相對略差。三元鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性較差,250-300℃就會發(fā)生分解,遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點就著,出現(xiàn)的熱量進(jìn)一步加劇正極分解,在極短的時間內(nèi)就會爆燃。車禍中,外力撞擊會損壞電池隔膜,進(jìn)而導(dǎo)致短路,而短路時發(fā)出的熱量會造成電池?zé)崾Э兀⒀杆賹囟壬?00℃以上,存在自燃風(fēng)險。因此,關(guān)于三元鋰離子電池而言,其電池管理系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)就至關(guān)重要。
相比三元鋰離子電池,原材料價格低、安全性高、使用壽命長的磷酸鐵鋰離子電池明顯更具優(yōu)勢,許多電池廠商也對磷酸鐵鋰更大的規(guī)模市場充滿信心。比亞迪鋰電事業(yè)部也曾公開表達(dá)了相信磷酸鐵鋰離子電池在某一個局部強勢回歸的觀點。分析指出,真正市場化以后,磷酸鐵鋰低成本、長壽命、高安全性的優(yōu)勢在乘用車、商用車和專用車領(lǐng)域的優(yōu)勢就會逐漸顯現(xiàn)。
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