三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的真實(shí)壽命哪個(gè)比較長(zhǎng)？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-15 15:25
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我們知道，就材料體系而言，三元鋰電池正極材料的分解溫度在200℃左右，磷酸鐵鋰電池正極材料的分解溫度在700℃左右。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境下短路磷酸鐵鋰電池單體，基本不發(fā)出現(xiàn)著火的情況，三元鋰電池則不然，在使用三元鋰電池時(shí)尤其要對(duì)熱管理提出較高的要求。對(duì)于整車電池包來講，安全措施更加完善與科學(xué)，通過BMS有效對(duì)鋰電池進(jìn)行管理，電池可以工作在安全的狀態(tài)下。
除了續(xù)航之外，充電也是太陽能路燈和電動(dòng)汽車在實(shí)際使用中的重要環(huán)節(jié)，而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池有著非常大的優(yōu)勢(shì)。
表中可以看出，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時(shí)，恒流比無明顯差距，10C以上倍率充電時(shí)，磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。
如果把剩余容量/初始容量=80%作為測(cè)試結(jié)束點(diǎn)，目前磷酸鐵鋰電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在3500次以上，部分達(dá)到5000次，而三元鋰電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在2500次左右。在循環(huán)真是壽命這一個(gè)點(diǎn)上，磷酸鐵鋰電池包相較于三元鋰電池，真實(shí)壽命要長(zhǎng)許多。在同等循環(huán)次數(shù)下，磷酸鐵鋰電池的剩余容量也比三元鋰電池多不少。
理論上來講，三元鋰電池壽命是2000次充放電循環(huán)，我們算作一天一充，也能維持5年多。不過實(shí)際上使用與理論還是有區(qū)別的，如果進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，實(shí)質(zhì)上三元鋰電池已經(jīng)衰減了50%，也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。
三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)壽命長(zhǎng)？
磷酸鐵鋰電池質(zhì)量比較好的情況下，第一年衰減量可以控制在5%以內(nèi)，第二年可以在15%以內(nèi)。三元鋰電池類型的，第一年降幅在7-10%，第二年在20-25%。當(dāng)然，具體也和使用負(fù)荷，使用頻率有關(guān)系，這里只是一個(gè)大概的表述。
磷酸鐵鋰電池包比鉛酸電池和三元鋰電池的循環(huán)壽命都長(zhǎng)。鉛酸電池中的“長(zhǎng)壽命”者不過300次左右；三元鋰電池理論上可達(dá)2000次，實(shí)際應(yīng)用到1000次左右容量會(huì)衰減到60%；而磷酸鐵鋰電池真實(shí)壽命即達(dá)到2000次，此時(shí)還有95%的容量，其理念循環(huán)壽命更達(dá)到3000次以上。
綜合多種因素，磷酸鐵鋰電池包的使用特性大致可以表述為：尺寸相對(duì)較大，低溫性能不好，可以在壽命期內(nèi)保持相對(duì)平緩的衰減速率，一般用8年左右是可以的；但如果在南方使用。磷酸鐵鋰電池的壽命還要比8年更長(zhǎng)一些。
磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區(qū)別：
①能量密度比較
磷酸鐵鋰電池單體，能量密度為120Wh/kg，磷酸鐵鋰電池組為80Wh/kg；三元鋰電池單體，能量密度為180Wh/kg，成組后能量密度為110Wh/kg。從數(shù)據(jù)上來看，在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
②安全性比較
三元鋰電池液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆，在長(zhǎng)期使用過程中容易觸發(fā)“熱失控”，在充放電過程中鋰枝晶的生長(zhǎng)容易刺破隔膜，引起電池短路，造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池包在實(shí)際使用中具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。
③成本方面
由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料，因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池，因此成本會(huì)比磷酸鐵鋰電池貴很多。
磷酸鐵鋰與三元鋰電池的市場(chǎng)之爭(zhēng)，目前仍是平分秋色，各有所長(zhǎng)。在電池技術(shù)日新月異不斷革新的情況下，不久的將來迎來革命性的變化也在意料之中，技術(shù)已經(jīng)成熟的三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池，憑借各自的優(yōu)勢(shì)在市場(chǎng)中都占有一席之地。
隨著三元鋰電池向大型應(yīng)用的過渡和轉(zhuǎn)變，使得三元鋰電池自身要解決根本問題已經(jīng)力不從心，因而出現(xiàn)了結(jié)合三元鋰電池與傳統(tǒng)雙層電容器優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電容器，也有開發(fā)新型氧化還原液流電池的新技術(shù)處于同步研發(fā)階段。
