磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池的壽命及安全性能比較
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-11-16 17:45
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磷酸鐵鋰電池組，是指多個(gè)電池組串在一起形成的一個(gè)電池包形式，是指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(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、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。
磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn)：相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說，磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點(diǎn)：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
磷酸鐵鋰電池組缺點(diǎn)：磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產(chǎn)品一致性差；知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。
三元鋰電池：
三元鋰電池正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池。“三元”材料，指的是正極是三元，負(fù)極是石墨的通常說法中的“三元?jiǎng)恿﹄姵?rdquo;。而在實(shí)際研發(fā)應(yīng)用中，還有一種正極是三元，負(fù)極是鈦酸鋰的，通常被稱為“鈦酸鋰”，其性能比較安全，壽命比較長，不屬于普通所說的“三元材料。”
三元鋰電池組優(yōu)點(diǎn)：三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。
缺點(diǎn)：三元材料動(dòng)力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等，由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致高溫安全性差，且pH值過高易使單體脹氣，進(jìn)而引發(fā)危險(xiǎn)，目前造價(jià)較高。
磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池哪個(gè)壽命更長？
磷酸鐵鋰電池組循環(huán)5000次剩余容量百分之八十四，三元鋰電池組循環(huán)3900次剩余容量百分之六十六，循環(huán)壽命方面進(jìn)行比較，磷酸鐵鋰電池組優(yōu)勢(shì)更明顯。
如果把剩余容量/初始容量=80%作為測(cè)試結(jié)束點(diǎn)，目前磷酸鐵鋰電池組實(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)壽命這一個(gè)點(diǎn)上，磷酸鐵鋰電池組相較于三元鋰電池，真實(shí)壽命要長許多。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。
磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池安全性能比較：
從材料體系方面來進(jìn)行比較，磷酸鐵鋰電池組的正極材料分解溫度在700攝氏度左右，三元鋰電池組的正極材料分解溫度在200攝氏度左右。
在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試環(huán)境下，短路的磷酸鐵鋰電池單體，基本不會(huì)有著火的情況出現(xiàn)。而三元鋰電池則不一樣，會(huì)更容易出現(xiàn)著火的情況，所以三元鋰電池對(duì)于熱管理的要求較高，而磷酸鐵鋰電池組對(duì)于溫度的適應(yīng)性更高也更安全。
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