磷酸铁锂电池和三元锂电池各有什么特点？
来源：宝鄂实业
2019-09-06 21:04
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磷酸铁锂电池：循环寿命长安全性好
用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低，磷、铁的资源含量丰富。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。
①磷酸铁锂电池的特点在于安全性高，高倍率充放电特性和较长的循环寿命。文献显示，在充电条件为1C倍率充电至3.65V，然后转恒压至电流下降到0.02C，之后以1C倍率放电至截止电压2.0V，循环1600次之后电池容量仍有初始容量的80%。
②磷酸铁锂电池拥有良好的快充特性，3C倍率充电条件下，15分钟可以充电55%，30分钟充个电容量超过95%。
③除了寿命长，充放电性能优秀之外，磷酸铁锂电池最大的优点是其安全性好，磷酸铁锂的化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高。
④磷酸铁锂电池的缺点在于其性能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。此外，磷酸铁锂的能量密度较低，仅算电池的重量能量密度只有120Wh/kg。
三元锂电池：耐低温能量密度大
三元锂电池即三元聚合物锂电池，正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂离子电池，即含有镍、钴、锰三种元素的过渡金属嵌锂氧化物符合材料正极的锂电池。这种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点，形成了三种材料三相的共熔体系，由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物，重量能量密度能够达到200Wh/kg。
①与磷酸铁锂不同，三元锂电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或是重量下，三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充电和耐低温性能等方面，三元锂电池有很大的优势。北方冬季的温度区间更适合低温性能更佳的三元锂电池，而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北方的冬季会显得有些乏力。
②三元锂电池的安全性相对略差。三元锂电池热稳定性较差，250-300℃就会发生分解，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，产生的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。车祸中，外力撞击会损坏电池隔膜，进而导致短路，而短路时发出的热量会造成电池热失控，并迅速将温度升至300℃以上，存在自燃风险。因此，对于三元锂电池而言，其电池管理系统、散热系统就至关重要。
用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低，磷、铁的资源含量丰富。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。
①磷酸铁锂电池的特点在于安全性高，高倍率充放电特性和较长的循环寿命。文献显示，在充电条件为1C倍率充电至3.65V，然后转恒压至电流下降到0.02C，之后以1C倍率放电至截止电压2.0V，循环1600次之后电池容量仍有初始容量的80%。
②磷酸铁锂电池拥有良好的快充特性，3C倍率充电条件下，15分钟可以充电55%，30分钟充个电容量超过95%。
③除了寿命长，充放电性能优秀之外，磷酸铁锂电池最大的优点是其安全性好，磷酸铁锂的化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高。
④磷酸铁锂电池的缺点在于其性能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。此外，磷酸铁锂的能量密度较低，仅算电池的重量能量密度只有120Wh/kg。
三元锂电池：耐低温能量密度大
三元锂电池即三元聚合物锂电池，正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂离子电池，即含有镍、钴、锰三种元素的过渡金属嵌锂氧化物符合材料正极的锂电池。这种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点，形成了三种材料三相的共熔体系，由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物，重量能量密度能够达到200Wh/kg。
①与磷酸铁锂不同，三元锂电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或是重量下，三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充电和耐低温性能等方面，三元锂电池有很大的优势。北方冬季的温度区间更适合低温性能更佳的三元锂电池，而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北方的冬季会显得有些乏力。
②三元锂电池的安全性相对略差。三元锂电池热稳定性较差，250-300℃就会发生分解，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，产生的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。车祸中，外力撞击会损坏电池隔膜，进而导致短路，而短路时发出的热量会造成电池热失控，并迅速将温度升至300℃以上，存在自燃风险。因此，对于三元锂电池而言，其电池管理系统、散热系统就至关重要。
