介紹三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的區(qū)別
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-11 21:41
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三元鋰電池的電壓平臺高，電壓平臺是電池能量密度的重要指標，決定著電池的基本效能和成本，因此對電池材料的選用有重要的意義。電壓平臺越高，同樣體積、重量 、甚至同樣安時的電池，電壓平臺較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠。此外，能量密度和振實密度也高。
有優(yōu)點同時也存在極大的弊端。三元鋰電池在安全性能、耐高溫性能、壽命長短、功率放電效果等方面存在短板。三元鋰電池對溫度的敏感度較高，在200度左右就會發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學反映更加劇烈，會釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。
簡單而言，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。
正因為三元鋰材料有這樣的安全隱患，所以廠商也在努力往抑制產(chǎn)生事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，廠商在過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（OCP）這幾個環(huán)節(jié)上都會下不少的功夫。
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
磷酸鐵鋰電池的特點是不含鈷等貴重元素，因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉，且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。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。
磷酸鐵鋰電池具有以下幾個優(yōu)點：
? 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
當然，磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；低溫性能差，在低溫條件下，電池的電量衰減速度大大加快，這對于我國幅員遼闊，冬天低氣溫比較多的情況下影響比較大。 采用方形鋁殼LP2770102 電池的殼、蓋及內(nèi)部相同的多極耳卷繞結(jié)構(gòu)，按照電池制作工藝分別制作正極材料為磷酸鐵鋰和三元材料的兩種電池。得到磷酸鐵鋰電池平均容量、內(nèi)阻、質(zhì)量分別為7.2 Ah、1.06 mΩ、361 g；三元材料平均電池8.6 Ah、1.12 mΩ、360 g。
1.3
分析與測試
測試條件為：三元材料電池充放電電壓控制范圍為2.5~4.2 V，1 C =7.5 A，磷酸鐵鋰材料電池充放電電壓控制范圍為2.0～3.65 V，1 C =6.5 Ah，無特殊說明測試溫度為(25±2)℃。
二、結(jié)果與討論
2.1
放電性能測試
從圖1 與表1 可得出，相同體積電池，正極使用三元材料比使用磷酸鐵鋰材料放電容量高19.4%，比能量高37.5%，放電比功率高39.7%。由于三元材料質(zhì)量比容量、壓實密度均高于磷酸鐵鋰材料，所以使用三元材料電池放電有較大優(yōu)勢。
