三元鋰電池磷和酸鐵鋰電池的壽命及安全性能對(duì)比
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-13 14:35
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目前，隨著配方和結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，電池標(biāo)稱電壓達(dá)到3.7V，電池容量達(dá)到或超過(guò)了鋰鈷酸蓄電池的水平。與磷酸鐵鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池在循環(huán)壽命方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。鋰-鐵-磷酸鹽電池的剩余容量為84％（5000次循環(huán)），66％（3900次循環(huán)）。
以剩余容量/初始容量=80％為試驗(yàn)終點(diǎn)，磷酸鋰電池組實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命大于3500次，約5000次，三元鋰電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命約2500次。在循環(huán)壽命的這一點(diǎn)上，磷酸鐵鋰電池組的實(shí)際壽命比三元鋰電池的實(shí)際壽命長(zhǎng)得多。在相同的循環(huán)次數(shù)下，磷酸鐵鋰電池的剩余容量遠(yuǎn)大于三元鋰電池。
鋰三元電池安全性比較：從材料體系的角度看，磷酸鐵鋰電池組正極材料的分解溫度約為700℃，鋰三元電池組正極材料的分解溫度約為200℃。
在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)環(huán)境中，短路磷酸鐵鋰電池單體不會(huì)著火。然而，三元鋰電池是不同的，它們更可能點(diǎn)燃。因此，三元鋰電池對(duì)熱管理的要求更高，而磷酸鐵鋰電池對(duì)溫度的適應(yīng)性更高，更安全。
磷酸鋰鐵電池與三元鋰電池放電性能的比較
在相同體積電池中，采用鋰三元電池組的正極放電容量比磷酸鐵鋰高19.4％，比能量提高37.5％，放電功率提高39.7％。由于三元材料的質(zhì)量比容量和壓實(shí)密度都比磷酸鐵鋰材料高，所以在電池放電中使用三元材料是很有利的。
三元材料電池在室溫下55℃放電時(shí)的放電容量與磷酸鐵鋰電池?zé)o明顯差異，在-20℃放電時(shí)，三元材料電池的放電容量/容量比磷酸鐵鋰電池高15％。
過(guò)充過(guò)放性能對(duì)比：
鐵鋰電池最大的優(yōu)點(diǎn)之一（理論）是它們被過(guò)度充電和超載。一般情況下，短期內(nèi)不存在鐵鋰過(guò)充至5V的危險(xiǎn)，而且立即釋放多余的功率對(duì)性能沒(méi)有重大影響。然而，錳電池在5V時(shí)存在過(guò)充反應(yīng)，會(huì)對(duì)電池芯造成嚴(yán)重的破壞。
在過(guò)放電條件下，鐵鋰電池在0V時(shí)可以恢復(fù)正常（性能略有下降），三元鋰電池系統(tǒng)在0V時(shí)會(huì)報(bào)廢，根據(jù)上述字面解釋?zhuān)姿徼F鋰電池組具有較好的過(guò)沖和過(guò)放電性能。
到目前為止，三元鋰鐵磷酸鹽電池和鋰鐵磷酸鹽電池還不能區(qū)分勝負(fù)，三元鋰電池相對(duì)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但至少在這個(gè)階段，它們不是完美的解決方案，石墨烯或燃料電池等替代能源技術(shù)也在旁邊。
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