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电池知识

磷酸铁锂电池和三元锂电池的特点对比

来源:宝鄂实业    2019-10-20 21:23    点击量:
近年来,新能源汽车风靡全球,推动了国内动力电池产业的爆炸式增长。动力电池是电动汽车的核心。电动汽车用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。以下主要讨论磷酸铁锂电池和三元锂电池的优缺点。
目前国内新能源汽车主要采用磷酸铁锂动力电池,但磷酸铁锂动力电池的理论能量密度有限。磷酸铁锂电池单体的能量密度为120wh/kg,分组后的能量密度为80wh/kg。因此,企业正在积极开发一种新型的高能量密度锂铁锰磷酸动力电池。但三元电池的能量密度相对较高,单体三元锂电池经分组后的能量密度为180wh/kg,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。
在安全性方面,磷酸铁锂电池比三元电池更具优势。原因是三元材料中的ni-co-al 18650电池在温度超过180℃时会自行发热,着火后很难控制,而磷酸铁锂材料在温度为250℃时会产生放热现象。在循环寿命方面,磷酸铁锂电池相当于三元电池。单电池的循环寿命超过3000次。分组后,由于工作环境复杂,使用寿命降低。
一般来说,磷酸铁锂电池的理论能量密度有限,没有改进的余地,而三元锂电池有很大的改进空间,但三元电池的安全性不如磷酸铁锂电池,两者的循环寿命相当。由于各自的优缺点,其应用领域也各不相同。动力电池企业要更加重视电池安全,加强生产监控,严格质量保证,确保新能源汽车使用安全和乘客人身安全。
目前未来防止锂电池的过冲过放带来的安全问题,大部分厂家采取了多重的保护机制。一种是软件的防护,通过电控系统里增加保护电路,检测电池组的最高、最低单体电压、总电压、温度等的阀值。没有超出这些保护阀值时,通过计算电量SOC来上报输出能力,超过则切断输出来防止过充、过放、过载、过热(至于是切断电池单体、一个并联组还是整个电池,取决于布置的控制传感器的多少,越多电池越大,成本也越高,大部分厂家倾向于整体切断,整体切断存在一定的隐患,会让电动汽车突然的失速)。一种是物理的防护,通过在电池壳体增加防暴孔、防爆线,在电池正负极之间增加隔膜(隔膜目前基本依赖进口或者外资在中国的工厂生产)来防止高温产生的爆炸风险。排气孔、隔膜一旦激活,电池将永久失效。