鋰電池包和三元鋰電池的優(yōu)缺點詳解
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-27 13:18
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電池有很多種類，其實就包括鋰電池包和三元鋰電池，兩者都是動力電池電動汽車的核心。
磷酸鐵鋰電池包的概念：
磷酸鐵鋰電池包，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。由于它的性能特別適于作動力方面的應用，則在名稱中加入“動力”兩字，即磷酸鐵鋰動力電池。與傳統的鉛酸蓄電池相比，不含貴重金屬元素，鋰電池包在工作電壓、能量密度、循環(huán)壽命、耐高溫等方面都具有顯著優(yōu)勢。
三元鋰電池概念：
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，石墨作為負極材料的鋰電池。三元鋰電池的比能量、比功率更大。在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。
■磷酸鐵鋰電池包優(yōu)缺點分析
1、鋰電池包優(yōu)點
高溫性能好：磷酸鐵鋰電池包熱峰值可達350℃-500℃，工作溫度范圍寬廣-20C--75C。
使用壽命長：磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達到2000次以上，標準充電5小時率使用，可達到2000次。
容量大。磷酸鐵鋰電池包同等體積下比碳酸電池的蓄電量要高出2～3倍。
體積小重量輕：同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池包的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3，重量更輕。
安全環(huán)保：磷酸鐵鋰電池包已經過嚴格的安全測試，即使在劇烈的碰撞中也不會產生爆炸;不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產及使用中均無污染。
無記憶效應：鋰電池包論出于什么狀態(tài)，可隨沖隨用，無需先放完全再充電。
快速充電：使用專用充電器，1.5C充電40分鐘即可以使電池充滿。
2、鋰電池包缺點
材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，會使得最終單位儲能電量的成本較高。
鋰電池包低溫性能差，正極材料振實密度小，磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無法使電動汽車行駛，密度一般在0.8到1.3左右。
產品一致性差，目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題，在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。
導電性能差，鋰離子擴散速度慢，高倍充放電時，實際的比容量低。
總結：磷酸鐵鋰電池包的優(yōu)點有著很大的發(fā)揮空間!我們對它的開發(fā)和利用才剛剛開始?，F在社會乃至世界的主題就是綠色環(huán)保，所以還會有著巨大的發(fā)揮。缺點也會一直不斷去改善，積極研發(fā)新技術，生產出優(yōu)質的產品。
■三元鋰電池優(yōu)缺點分析
1、三元鋰電池優(yōu)點
電壓平臺高：三元材料的電壓平臺明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達到4.2伏，放電平臺可以達到3.6或者3.7伏。
能量密度高：電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時間更長。
振實密度高，比磷酸鐵鋰電池的密度高。
2、三元鋰電池缺點
安全性能差，容量較大的三元電池很難通過針刺和過充等安全性測試。
耐高溫性差，高溫結構不穩(wěn)定，導致高溫安全性差，且pH 值過高易使單體脹氣。
循環(huán)壽命短，大功率放電差。
元素有毒，三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒。由于鋰電池中的正極材料往往是決定了其能量密度，對于鋰電池來說這是最重要的一個特性，因此用正極材料來命名的情況最多，咱們常說的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池就屬于這一類。
三種元素之間有什么關系？
三元鋰之所以被發(fā)揚光大，當然不僅僅是因為這個名字好聽好記，更是由于鎳鈷錳（或鋁）這三種金屬元素的聚合物在電池內部發(fā)揮了巨大的作用。那么，這三種金屬元素都有起到了什么作用呢？
1.鎳餅
鎳是副族中的活性金屬，主要作用是提升電池的體積能量密度，是提升續(xù)航里程的主要突破口，但含量過多會導致鎳離子占據鋰離子位置（鎳氫混排），導致容量下降。
2.鈷粉
鈷也是副族中的活性金屬，其可以抑制陽離子的混排，從而提高起到提升穩(wěn)定性和延長電池的壽命的作用，此外，其也決定了電池的充放電速度和效率（倍率性能），但過高的鈷含量會導致實際容量降低。
3.鋁或錳
錳或鋁的作用在于降低材料成本，畢竟上面提到的鎳和鈷都是十分昂貴的稀有金屬，并且可以提高電池的安全性和穩(wěn)定性。
在三元鋰電池的正極材料中，鎳、鈷、錳（或鋁）這三種金屬元素缺一不可，多一個或者少一個都會影響其最終的表現或做不成電池，但我們根據自己的需求，適當調節(jié)鋰電池中鎳、鈷、錳（或鋁）的混合比例（摩爾比），來讓鋰電池表現出不一樣的特性。
