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三元锂电池和磷酸铁锂电池的性能对比

来源:宝鄂实业    2019-04-06 16:36    点击量:
电芯按照材料,主要分为磷酸铁锂和锰系(含钴锂,三元等材料)
 
铁锂标称电压3.2-3.3V,锰系3.6-3.7V,这个是最明显的区别。
 
 
    铁锂体系的优点:理论寿命长,理论耐过充过放性能优良
    三元体系的优点:能量密度高,低温性能好,体积小,放电线性好。
 
 
    铁锂的缺点:体积大,重量大,放电线性不好,低温性能差。
 
三元体系的缺点:循环寿命略差,高温条件下寿命差。
 
 
 
 
低温性能
   铁锂的低温性能是硬伤,江浙地区,在冬天0-5度的气温下,铁锂的表现大约是夏天的75%左右,大功率车大电流条件下,甚至会更低。三元类的电池在同样气温下,大约是夏天的90%左右,有下降,但还不太明显。更靠北方的地区,下降的会更多一点。不同地域的客户,在选择锂电材料的时候,这点是必须要考虑到的。
 
放电线性
 
放电线性简单的说,是剩余电量和电压之间的关系。铁锂由于材料特性,放电有高压区,平台区和低压区。其中高压和低压区,电压的下降都非常快,在平台区,下降非常满。最终的使用表现就是充满的铁锂,起步几百米,就会掉好几V虚电,然后会进入一个电压下降非常缓慢的平台区,大约放出80-90%的储电量之后,会进入到低压区。这种放电特性从好的方面来说,主要放电区间电压都非常平缓,从不好的方面来说,用户很难根据电压显示数据来判断剩余电量的多少,搞不好就要推车。
 
过充过放性能
 
铁锂的一大优势(理论)是耐过充过放,通常来说,铁锂短时间过充到5V没有危险,立即释放多余电量的话,对性能也没有太明显的影响。而锰系电池,到5V已经会有明显的过充反应,会对电芯造成比较严重的损伤。过放状态下,铁锂到0V都可以恢复正常(性能会略有下降),三元体系过放到0V就报废了。基于以上字面理解,铁锂具有更好的过充过放性能。实际上,由于铁锂的高压和低压区充放电曲线非常陡峭,微弱的电量都会引起电压的显著变化。事实的表现刚好会和字面上的意思相反。比如同样容量的铁锂和三元体系电芯,在充满的条件下,串联起来做过充测试,铁锂的电压会升的非常快,会早于锰系报废;过放测试也一样,如果是单节,过放的最低下限就是0V,实际电池组中,过放到0V不会停止,电芯会以很快的速度变成负压导致报废。
 
 
体积
  铁锂的体积天然劣势。同样的尺寸条件下,铁锂能装10AH的,三元体系通常能装到15AH以上。这对目前大功率电摩来说,具有非常大的差异。以骠骑车型为例,装铁锂电池,一般在72V80AH左右,要装100AH需要做比较大的改动,换成三元类的电池,装150AH是比较简单的,要装到200AH也不难。这对需要长途和大电流放电的客户,铁锂的劣势就非常大了。不论在放电输出电流,还是续航里程,都不是差一点点。
 
实际寿命
  铁锂质量比较好的情况下,1衰减量可以控制在5%以内,第二年可以在15%以内。三元类型的,1年降幅在7-10%,2年在20-25%。当然,具体也和使用负荷,使用频率有关系,这里只是一个大概的表述。
 
 
综合多种因素,铁锂的使用特性大致可以表述为:尺寸相对较大,低温性能不好,可以在寿命期内保持相对平缓的衰减速率,一般用5年左右是可以的;三元体系的特点:体积小,可以装更大的容量,冬天性能下降不多,初期容量较大,比铁锂有明显的里程优势,寿命后期会有比较明显下降,一般寿命3左右年