浅谈锂电池包和三元锂电池优缺点
来源：宝鄂实业
2019-04-22 09:26
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锂电池包概念
磷酸铁锂电池包，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。与传统的铅酸蓄电池相比，不含贵重金属元素，锂电池包在工作电压、能量密度、循环寿命、耐高温等方面都具有显著优势。
三元锂电池概念
三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池，石墨作为负极材料的锂电池。三元锂电池的比能量、比功率更大。在大倍率充电、和耐低温性能等方面，三元锂电池也有很大的优势。
1、锂电池包优点
高温性能好：磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃，工作温度范围宽广-20C--75C。
使用寿命长：磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电5小时率使用，可达到2000次。
容量大。磷酸铁锂电池包同等体积下比碳酸电池的蓄电量要高出2～3倍。
体积小重量轻：同等规格容量的磷酸铁锂电池包的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3，重量更轻。
安全环保：磷酸铁锂电池包已经过严格的安全测试，即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸;不含任何重金属与稀有金属，无毒，无论在生产及使用中均无污染。
无记忆效应：锂电池包论出于什么状态，可随冲随用，无需先放完全再充电。
快速充电：使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满。
2、锂电池包缺点
材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，会使得最终单位储能电量的成本较高。
锂电池包低温性能差，正极材料振实密度小，磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶，密度一般在0.8到1.3左右。
产品一致性差，目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题，在这一复杂的反应过程中，很难保证反应的一致性。
导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。
总结：磷酸铁锂电池包的优点有着很大的发挥空间!我们对它的开发和利用才刚刚开始。现在社会乃至世界的主题就是绿色环保，所以还会有着巨大的发挥。缺点也会一直不断去改善，积极研发新技术，生产出优质的产品。
三元锂电池优缺点分析
1、三元锂电池优点
电压平台高：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。
能量密度高：电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、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时间更长。
振实密度高，比磷酸铁锂电池的密度高。
2、三元锂电池缺点
安全性能差，容量较大的三元电池很难通过针刺和过充等安全性测试。
耐高温性差，高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH 值过高易使单体胀气。
循环寿命短，大功率放电差。
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。电压平台高：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。
能量密度高：电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、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时间更长。
振实密度高，比磷酸铁锂电池的密度高。Co3+：减少阳离子混合占位，稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，提高循环和效率性能。
Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的体积能量密度），而由于Li和Ni相似的半径，过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排，锂层中镍离子浓度越大，锂在层状结构中的脱嵌越难，导致电化学性能变差。
Mn4+：不仅可以降低材料成本，而且还可以提高材料的安全性和稳定性。但过高的Mn含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构，使容量降低，循环衰减。
能量密度高、循环性能好是三元锂电池的最大优势，而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，电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、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时间更长。
单体三元锂电池放电电压平台高达3.7V，磷酸铁锂为3.2V，而钛酸锂仅为2.3V，因此从能量密度角度来说，三元锂电池具有绝对优势。
三元锂电池在冬季低温0-5度的气温下下，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。
