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解读磷酸铁锂电池和三元锂电池的优缺点

来源:宝鄂实业    2019-05-07 10:58    点击量:
最近几年,新能源汽车异常火爆,促使国内动力电池行业爆发式增长,动力电池是电动汽车的核心,电动汽车使用的电池主要是磷酸铁锂电池与三元锂电池,下面主要讨论磷酸铁锂电池与三元锂电池各自的优缺点。
 
  目前国内新能源汽车主要使用的是磷酸铁锂动力电池,但磷酸铁锂动力电池的理论能量密度有限,磷酸铁锂电池单体能量密度为120Wh/kg,成组后能量密度为80Wh/kg,因此现企业正在积极研发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂电池。而三元电池能量密度较高,三元锂电池单体能量密度为180Wh/kg,成组后110Wh/kg,相应的市场优势明显。因此在能量密度方面,三元锂电池优于磷酸铁锂电池。
 
  从安全性上来讲,磷酸铁锂电池比三元电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热,起火后很难控制,而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。从循环寿命方面来讲,磷酸铁锂电池与三元电池相当,单体电芯的循环寿命在3000次以上,成组后,因工作环境复杂,使用寿命有所下降。
 
  总的来讲,磷酸铁锂电池理论能量密度有限,没有提升的空间,而三元锂电池还有很大的提升空间,但是三元电池的安全性没有磷酸铁锂电池高,两者的循环寿命相当。因两者各有优缺点,因此应用领域也有所不同。动力电池企业应该要更加注重电池的安全,加强生产监控,严格保证质量,才能保证新能源汽车的使用安全和乘用人的人身安全。
从2014年初以来,三元材料锂电池各方面不断改性,循环次数不断增加,目前适当增加成本,已经可以达到1500次以上,而且三元材料的锂电池安全性能也在不断改善,越来越向磷酸铁锂靠近。近两年新出现的镍钴铝新三元材料,虽然在电池制造过程中对环境要求较高,但是其稳定性与安全性进一步提高,为多家电池厂所认可、试产。
 
  1、电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到4.2伏,放电平台可以达到3.6或者3.7伏。
 
  2、能量密度高
 
  3、振实密度高
 
  缺点
 
  1、安全性差
 
  2、耐高温性差
 
  3、寿命差
 
  4、大功率放电差
 
  5、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)