介绍三元锂电池与磷酸铁锂电池的区别
来源：宝鄂实业
2019-06-11 21:41
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三元锂电池的电压平台高，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，同样体积、重量 、甚至同样安时的电池，电压平台较高的三元材料锂电池续航里程更远。此外，能量密度和振实密度也高。
有优点同时也存在极大的弊端。三元锂电池在安全性能、耐高温性能、寿命长短、功率放电效果等方面存在短板。三元锂电池对温度的敏感度较高，在200度左右就会发生分解，而磷酸铁锂材料是在800度左右。并且三元锂材料的化学反映更加剧烈，会释放氧分子，在高温作用下电解液迅速燃烧，发生连锁反应。
简单而言，就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。
正因为三元锂材料有这样的安全隐患，所以厂商也在努力往抑制产生事故的方向走。根据三元锂材料容易热解的特性，厂商在过充保护（OVP）、过放保护（UVP）、过温保护（OTP）、过流保护（OCP）这几个环节上都会下不少的功夫。
磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。
磷酸铁锂电池的特点是不含钴等贵重元素，因此原材料成本就可以被压缩的非常低廉，且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。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。
磷酸铁锂电池具有以下几个优点：
✔ 更高的安全性
✔ 更长的使用寿命
✔ 不含任何重金属和稀有金属（原材料成本低）
✔ 支持快速充电
✔ 工作温度范围广
当然，磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；低温性能差，在低温条件下，电池的电量衰减速度大大加快，这对于我国幅员辽阔，冬天低气温比较多的情况下影响比较大。 采用方形铝壳LP2770102 电池的壳、盖及内部相同的多极耳卷绕结构，按照电池制作工艺分别制作正极材料为磷酸铁锂和三元材料的两种电池。得到磷酸铁锂电池平均容量、内阻、质量分别为7.2 Ah、1.06 mΩ、361 g；三元材料平均电池8.6 Ah、1.12 mΩ、360 g。
1.3
分析与测试
测试条件为：三元材料电池充放电电压控制范围为2.5~4.2 V，1 C =7.5 A，磷酸铁锂材料电池充放电电压控制范围为2.0～3.65 V，1 C =6.5 Ah，无特殊说明测试温度为(25±2)℃。
二、结果与讨论
2.1
放电性能测试
从图1 与表1 可得出，相同体积电池，正极使用三元材料比使用磷酸铁锂材料放电容量高19.4%，比能量高37.5%，放电比功率高39.7%。由于三元材料质量比容量、压实密度均高于磷酸铁锂材料，所以使用三元材料电池放电有较大优势。
