磷酸铁锂和三元电池哪个好,磷酸铁锂和三元锂区别
来源：宝鄂实业
2019-03-29 09:55
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锂电池和磷酸铁锂电池各有千秋
磷酸铁锂单体典型电压3.2V， 锂离子3.7V
磷酸铁锂耐过充过放，短时过放到0都能恢复80%以上。锂离子过放到2.6V时就会产生不可逆损坏。
磷酸铁锂耐过充到100%都不会起火爆炸。锂离子超过4.35V就会析气鼓胀。
磷酸铁锂穿刺不起火不爆炸。锂离子会。（现在相对安全一点）
磷酸铁锂耐高温，200多度恢复后还能用。锂离子不行。
磷酸铁锂能大电流放电，10C20C以上都可以，锂离子只能3~5C放电
但是，磷酸铁锂能量密度不如锂离子电池大。电压也相对低一些。由于它的大放电特性，主要用动力电源方面，如电动车，航模等。而锂离子容量大，主要用于民用消费领域。所以看要用在什么方面上 就选择的不同的电池
锂离子电池经过30年的发展，比能量、比功率等性能有较大的提高，已成功应用于汽车上。受电池比能量限制，纯电动汽车续航里程有限，是制约发展的瓶颈，国外汽车厂近期规划以开发混合动力汽车为主。目前应用于锂离子电池的正极材料主要有锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、三元材料等材料，目前使用的功率型电池正极主要选用磷酸铁锂和三元两种材料。
磷酸铁锂和三元哪个好,磷酸铁锂和三元锂区别
从图1 与表1 可得出，相同体积电池，正极使用三元材料比使用磷酸铁锂材料放电容量高19.4%，比能量高37.5%，放电比功率高39.7%。由于三元材料质量比容量、压实密度均高于磷酸铁锂材料，所以使用三元材料电池放电有较大优势。
从上图和上表可见，三元材料电池与磷酸铁锂材料电池在不大于10 C 充电时，恒流充电容量/ 总容量比例无明显差距，10 C 以上倍率充电时，磷酸铁锂电池恒流充电容量/ 总容量比例较小，充电倍率越大，恒流充电容量/ 总容量比例与三元材料电池差距越明显，这主要与磷酸铁锂在30%～80%SOC 是电压变化较小有关，如负极使用软碳或硬碳，磷酸铁锂电池大倍率充电性能够达到三元电池的水平。
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图3 中三元材料电池循环3 900 次剩余容量66%，磷酸铁锂电池循环5 000 次剩余容量84%，循环寿命比三元材料电池，磷酸铁锂电池优势明显。按照剩余容量/ 初始容量=80%作为测试结束点，目前三元材料电池实验室1 C 循环寿命在2 500 次左右，磷酸铁锂电池实验室1 C 循环寿命在3 500 次以上，部分达到5 000 次以上。
不同温度电池的放电比较如图4 所示。在55 ℃条件下放电，三元材料电池与磷酸铁锂在常温下比较，放电容量都没有差别，－20 ℃条件下放电，三元材料电池放电容量/ 常温容量比例比磷酸铁锂电池高15%，如表3 所示。
本文通过制作相同结构的电池，得出三元材料与磷酸铁锂材料在HEV 电池应用优缺点，三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势，循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显，在安全方面磷酸铁锂电池也优于三元材料。在选用电池时可根据不同用途选择，如大巴车空间较大，对电池比能量和比功率要求相对较低，可选择磷酸铁锂材料电池，发挥其循环性能好的特性，轿车空间有限，电池用量小，则选用高比能量与高比功率三元材料电池更为合适。
目前磷酸铁锂电池能量密度已经基本达到理论的极致，而三元电池的能量密度还有很大的提升空间。综合能力密度、功率密度、循环寿命、低温性能等方面，三元电池的综合性能优于磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池组在UPS电源中的应用探讨。磷酸铁锂电池UPS电源在储能特性、循环寿命、高温适应能力、绿色环保等方面,都显示了无可比拟的优势，数据中心供配电系统广泛使用磷酸铁锂电池组作为UPS电池后备电源的设备，下面存能电气小编就对磷酸铁锂电池UPS电源的应用和性能进行研究和分析。
磷酸铁锂电池组在UPS电源中的应用探讨：
铅酸蓄电池经过几十年的发展已经被众多行业广泛应用，同样，在数据中心、通信及各类机房UPS电池亦是首选。然而，随着信息技术的发展，人们对供电系统的可靠性要求更高，对实现绿色环保的意识更强，为此，对解决铅酸蓄电池存在的许多问题就更加迫切。
铅酸蓄电池和磷酸铁锂电池相比较:
1、质能比低、体积能量比低，UPS电池重量大，占地面积大。
2、充放电效率低，充放电效率约为92%左右，使用一段时间后充放电效率还会下降。
3、阀控式铅酸蓄电池寿命短，设计寿命5-8年，实际使用大多为3～5年。
4、运行环境温度要求高，在温度超过25度时，环境温度每提高7～10℃时电池寿命折损一半。
5、蓄电池大量采用铅，其开采、加工和使用过程中均容易对环境造成严重污染。
为了解决以上问题，通信行业和一些知名品牌的大功率UPS配置磷酸铁锂电池组应用在不断增加，锂电池UPS市场一个新趋势，是对数据中心和UPS应用中锂离子电池的兴趣日益增长。与传统的铅酸蓄电池相比，磷酸铁锂电池组具有更长的使用寿命、更小的尺寸和重量、在更广泛的环境中运行的能力，以及可大电流快速充放电，耐高温性能优越，在﹣10℃～﹢65℃情况下仍然能够正常工作;总体拥有成本(TCO)更优。
锂电池体积更小、重量更轻、循环寿命长、安全环保等特点，已经成为储能电源的改革重点，也代表了UPS电源行业的改革步伐，与UPS主机息息相关。磷酸铁锂电池能减少UPS系统的尺寸和重量，以便更有效地利用空间，锂电池的长寿命设计将大大降低更换电池的成本和维护的负担。
锂电池作为UPS系统的重要组成部分，市场上的UPS电源厂商多数都在将蓄电池淘汰，使用新型的锂电池，锂电池UPS在储能电源系统、数据中心、工业领域、通信基站、航空航天等多个领域得到了广泛而深入的应用。现今随着我国锂电池领域的迅猛发展，锂电池UPS电源逐渐受到了关注，其应用领域在不断拓宽，通信行业则已捷足先登。
磷酸铁锂电池组在UPS中的实际应用：
某局10楼UPS动力机房由于机房称重和面积不够,停电后要求必须满足4h的不间断供电时间,无法安装阀控密封铅酸蓄电池组,根据放电时间要求,使用了一组384V/400Ah磷酸铁锂电池,电池组由120块3.2V/400Ah的电池模块串联组成,其中400Ah的电池模块由4个单体容量为100Ah的电芯并联组成的,120块400Ah的电池模块串联组成一个384V/400Ah的电池组,如图所示。
所以磷酸铁锂电池组在UPS供电系统应用时,只须把UPS对电池组的充电电压调整到磷酸铁锂电池所需要的电压即可。
磷酸铁锂电池UPS具有如下优点：
1、输出电压高：磷酸铁锂电池UPS工作电压范围：2.5～3.6V，平台约3.2V;
2、安全性强：磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，可以过放电到零伏。即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性较好;
3、高温性能好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，锂电池放电结束时温度可达160℃，锂电池的结构安全、完好;
4、高效率输出：标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电(10S)可达20C;
5、高循环寿命：经500次循环，其放电容量仍大于95%;
6、使用方便：可快速充电;
7、环保：整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。
8、非稀有资源：磷酸铁锂电池采用磷酸源、锂源、铁源为材料，无战略资源及稀有资源。
磷酸铁锂电池组在UPS电源供电系统中的应用：
针对磷酸铁锂电池组的特性，在UPS供电系统设置时，只须把锂电池UPS给电池组的充电电压调整到锂电池所需要的电压即可。因为锂电池即便是长期处于充电状态下，由于自身的IBMS均衡保护功能，电池性能是不容易发生改变的。
例如，数据中心UPS电池容量配置：
电池室空调启动的环境温度设定为25℃，UPS系统容量200kVA(396V/425A)，蓄电池放电时间0.5小时。经计算，需配置396V/500Ah铅酸电池1组，或者396V/200Ah铁锂电池组。考虑同样的机房承重条件，后者占地面积是前者的28%，后者重量是前者的16%。利用磷酸铁锂电池UPS大电流放电特性，降低机房面积和承重要求，更容易实现分散供电。
在运维管理方面，华为锂电UPS管理系统可以集成到UPS管理系统，电池管理与UPS管理系统是一套完整的系统。华为锂电管理系统可以将电池信息上传至UPS系统，配合华为UPS与网管系统，实现磷酸铁电池智能管理，减少检测频率，做到磷酸铁锂电池UPS运行状态随时可查、可管、可控。
锂电池的分类：
锂电池
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
①锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
②锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
我们相信，随着锂电池组技术的成熟和制造业产能的增长，更多供应商开始进入磷酸铁锂电池UPS应用领域，可以预计，磷酸铁锂电池UPS的各项优势将会体现的越来越明显，其缺点也将随着技术的进步而逐渐减少，将广泛应用到数据中心、机房、通信、工业、航空等领域。
