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电池知识

磷酸铁锂电池与三元锂电池的技术竞争

来源:宝鄂实业    2019-12-01 22:00    点击量:
磷酸铁锂电池与三元锂电池的技术竞争。在锂电池方兴未艾的时代,锂三元锂和锂铁磷酸盐受到了越来越多的重视。未来,锂三元锂和磷酸铁锂将在这场战役中获胜。
 
锂铁电池与三元锂电池的技术竞争
 
三元锂电池。JPG
 
在中国,动力电池有四种主要的商业技术路线:磷酸铁锂电池、三元锰酸锂电池和钛酸锂电池。锰酸锂电池主要因为能量密度低,钛酸锂电池主要因为成本高,两者在动力电池市场的占有率都不到5%。锂铁电池和三元锂电池的路线成为动力电池市场的主要路线,约占市场份额的95%。
 
磷酸铁锂电池具有安全性高、充放电速率快、循环寿命长等特点。文献表明,充电条件为1C倍增器充电至3.65v,然后恒压直至电流降至0.02c,再在1C倍增器放电至截止电压2.0v。1600次循环后,电池容量仍为初始容量的80%。磷酸铁锂电池也具有良好的快速充电特性。在3C充电条件下,15分钟充电55%,30分钟充电能力95%以上。
 
磷酸铁锂电池最大的优点是安全。磷酸铁锂化学性质稳定,高温稳定性好。700-800℃开始分解。
 
但磷酸铁锂电池的缺点是其性能受温度影响较大,尤其是在低温环境下,放电容量和容量会大大降低。另外,磷酸铁锂的能量密度较低,如果考虑电池重量,能量密度仅为120Wh/kg。如果整个电抗器的能量密度,包括电池管理系统、散热等部件,甚至更低。
 
在小型乘用车领域,三元锂电池已经取代了磷酸铁锂电池。三元锂电池具有比普通锂钴氧化物更高的能量密度和更好的循环性能。目前,随着配方的不断改进和结构的改进,电池的标称电压已达到3.7V,容量已达到或超过钴酸锂电池的水平。
 
三元锂电池是以镍钴锰酸锂为正极材料,石墨为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂不同的是,三元锂电池有一个高压平台,这就意味着在同等大小或重量的情况下,三元锂电池具有更特定的能量和功率。此外,三元锂电池在充电速率、耐低温等方面也有很大的优势。
 
三元锂电池PK磷酸铁锂技术路线竞争看似巨大,但对于用户和汽车公司来说,两种技术路线其实各有优势。最终,问题在于不同的型号选择了不同的电池。
 
三元锂电池组热稳定性差,在250-300℃时发生分解。当电池中遇到可燃电解液和碳材料时,就会与之接触。产生的热量会进一步加剧正极的分解,并在很短的时间内放气。尽管存在安全隐患,但由于政策对能量密度的要求,三元锂电池已经取代磷酸铁锂电池,成为乘用车的主流。
 
结论:从产业布局的角度来看,磷酸铁锂电池厂商越来越重视三元锂电池材料的开发。然而,这并不意味着未来将完全由三元锂电池组主导。电池行业一直是材料和技术的一代。整个行业并没有停止对新材料和新技术的挖掘。