磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池有什么差異？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-11 17:08
點(diǎn)擊量：次
三元鋰電池
三元鋰電池全稱是“三元材料電池”，一般是指采用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2，NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA）三元正極材料的鋰電池，把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進(jìn)行不同的調(diào)整，所以稱之為“三元”，包含了許多不同比例類型的電池。從形狀上來(lái)區(qū)分，可分為軟包電池、圓柱電池和方形硬殼電池。其標(biāo)稱電壓可達(dá)到3.6-3.8V，能量密度比較高，電壓平臺(tái)高，振實(shí)密度高，續(xù)航里程長(zhǎng)，輸出功率較大，高溫穩(wěn)定性差，但低溫性能優(yōu)異，造價(jià)也比較高。
磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池則是采用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，用鐵來(lái)做電池原料一來(lái)成本低廉，二不含重金屬，對(duì)環(huán)境污染較小，工作電壓為3.2V。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，因此在零電壓存放時(shí)并不會(huì)有泄漏，高溫條件下或過(guò)充時(shí)安全性非常高，可快速充電，高放電功率，無(wú)記憶效應(yīng)，循環(huán)壽命高，缺點(diǎn)為低溫性能差，正極材料振實(shí)密度小，能量密度較低，產(chǎn)品的成品率和一致性也飽受質(zhì)疑。
這兩類電池各有所長(zhǎng)
高溫條件下，三元鋰電池的三元材料會(huì)在200℃時(shí)發(fā)生分解，產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，釋放出氧原子，并在高溫作用下極易發(fā)生燃燒或爆炸的現(xiàn)象，因此基于安全的考慮，我國(guó)工信部在2016年1月，通過(guò)特殊發(fā)文規(guī)定將三元鋰電池的使用暫時(shí)限制在純電動(dòng)客車之外。而磷酸鋰電池的分解溫度在800℃，更不容易著火，安全性相對(duì)較高。
低溫條件下（氣溫低于-10℃以下），磷酸鋰電池衰減得非?？?，經(jīng)過(guò)不到100次充放電循環(huán)，電池容量將下降到初始容量的20%，基本與寒冷地區(qū)的使用絕緣了；而三元鋰電池的低溫性能優(yōu)異，在-30℃條件下可保持正常電池容量，更適應(yīng)北方低溫地區(qū)的使用條件。
從制造成本上來(lái)看，三元鋰電池所必需的鈷元素在我國(guó)儲(chǔ)量較少，大部分靠海外進(jìn)口，受到市場(chǎng)波動(dòng)影響非常大，所以三元鋰電池的成本必然居高不下，而磷酸鐵鋰電池所需原材料無(wú)需進(jìn)口，供應(yīng)充足，價(jià)格穩(wěn)定，成本相對(duì)較低。
在實(shí)驗(yàn)條件下，磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次后，剩余容量為84%，1C（1C表示電池一小時(shí)完全放電時(shí)電流強(qiáng)度）循環(huán)5000次后仍能保持80%以上的初始容量；三元鋰電池循環(huán)3900次后，剩余容量只剩下66%，1C循環(huán)2500次后就下降到80%初始容量。相比起來(lái)磷酸鋰電池的循環(huán)壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三元鋰電池。此外，磷酸鐵鋰電池能量密度為120Wh/kg，已經(jīng)基本達(dá)到理論極致，而三元電池的能量密度180Wh/kg，今后還有很大的提升空間。
三元鋰電池全稱是“三元材料電池”，一般是指采用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2，NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA）三元正極材料的鋰電池，把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進(jìn)行不同的調(diào)整，所以稱之為“三元”，包含了許多不同比例類型的電池。從形狀上來(lái)區(qū)分，可分為軟包電池、圓柱電池和方形硬殼電池。其標(biāo)稱電壓可達(dá)到3.6-3.8V，能量密度比較高，電壓平臺(tái)高，振實(shí)密度高，續(xù)航里程長(zhǎng)，輸出功率較大，高溫穩(wěn)定性差，但低溫性能優(yōu)異，造價(jià)也比較高。
磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池則是采用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，用鐵來(lái)做電池原料一來(lái)成本低廉，二不含重金屬，對(duì)環(huán)境污染較小，工作電壓為3.2V。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，因此在零電壓存放時(shí)并不會(huì)有泄漏，高溫條件下或過(guò)充時(shí)安全性非常高，可快速充電，高放電功率，無(wú)記憶效應(yīng)，循環(huán)壽命高，缺點(diǎn)為低溫性能差，正極材料振實(shí)密度小，能量密度較低，產(chǎn)品的成品率和一致性也飽受質(zhì)疑。
這兩類電池各有所長(zhǎng)
高溫條件下，三元鋰電池的三元材料會(huì)在200℃時(shí)發(fā)生分解，產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，釋放出氧原子，并在高溫作用下極易發(fā)生燃燒或爆炸的現(xiàn)象，因此基于安全的考慮，我國(guó)工信部在2016年1月，通過(guò)特殊發(fā)文規(guī)定將三元鋰電池的使用暫時(shí)限制在純電動(dòng)客車之外。而磷酸鋰電池的分解溫度在800℃，更不容易著火，安全性相對(duì)較高。
低溫條件下（氣溫低于-10℃以下），磷酸鋰電池衰減得非?？?，經(jīng)過(guò)不到100次充放電循環(huán)，電池容量將下降到初始容量的20%，基本與寒冷地區(qū)的使用絕緣了；而三元鋰電池的低溫性能優(yōu)異，在-30℃條件下可保持正常電池容量，更適應(yīng)北方低溫地區(qū)的使用條件。
從制造成本上來(lái)看，三元鋰電池所必需的鈷元素在我國(guó)儲(chǔ)量較少，大部分靠海外進(jìn)口，受到市場(chǎng)波動(dòng)影響非常大，所以三元鋰電池的成本必然居高不下，而磷酸鐵鋰電池所需原材料無(wú)需進(jìn)口，供應(yīng)充足，價(jià)格穩(wěn)定，成本相對(duì)較低。
在實(shí)驗(yàn)條件下，磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次后，剩余容量為84%，1C（1C表示電池一小時(shí)完全放電時(shí)電流強(qiáng)度）循環(huán)5000次后仍能保持80%以上的初始容量；三元鋰電池循環(huán)3900次后，剩余容量只剩下66%，1C循環(huán)2500次后就下降到80%初始容量。相比起來(lái)磷酸鋰電池的循環(huán)壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三元鋰電池。此外，磷酸鐵鋰電池能量密度為120Wh/kg，已經(jīng)基本達(dá)到理論極致，而三元電池的能量密度180Wh/kg，今后還有很大的提升空間。
