磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池組的對比

來源：存能電氣  日期：2019-01-09 09:13  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池組的對比。鋰電池組有種電池形式，分別是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，兩者都是市場上比較主流的電池類型，一般用于新能源汽車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域上。很多客戶問存能電氣小編，磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池組哪個(gè)好？下面小編將對兩種鋰電池進(jìn)行對比分析。

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池組的對比：

　　磷酸鐵鋰電池組和三元電池的材料體系不一樣，磷酸鐵鋰是3.2V電壓平臺，循環(huán)壽命做到2000次以上，三元鋰電池是3.6V電壓平臺，循環(huán)壽命看不同的廠家，不同的型號和工藝，有一些做到500次循環(huán)，有一些能做到1000次循環(huán)以上。鐵鋰電池的高溫性能好，三元電池的低溫性能好。安全性這一塊，鐵鋰的好一些。

　　磷酸鐵鋰電池組：

　　磷酸鐵鋰電池組，是指多個(gè)電池組串在一起形成的一個(gè)電池包形式，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。

　　磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn)：相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說，磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點(diǎn)：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣。

　　磷酸鐵鋰電池組缺點(diǎn)：磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產(chǎn)品一致性差；知識產(chǎn)權(quán)問題。

　　三元鋰電池：

　　三元鋰電池正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池。“三元”材料，指的是正極是三元，負(fù)極是石墨的通常說法中的“三元?jiǎng)恿﹄姵亍薄６趯?shí)際研發(fā)應(yīng)用中，還有一種正極是三元，負(fù)極是鈦酸鋰的，通常被稱為“鈦酸鋰”，其性能比較安全，壽命比較長，不屬于普通所說的“三元材料?！?/span>

　　三元鋰電池組優(yōu)點(diǎn)：三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。

　　缺點(diǎn)：三元材料動(dòng)力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等，由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致高溫安全性差，且pH值過高易使單體脹氣，進(jìn)而引發(fā)危險(xiǎn)，目前造價(jià)較高。

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池哪個(gè)壽命更長？

　　磷酸鐵鋰電池組循環(huán)5000次剩余容量百分之八十四，三元鋰電池組循環(huán)3900次剩余容量百分之六十六，循環(huán)壽命方面進(jìn)行比較，磷酸鐵鋰電池組優(yōu)勢更明顯。

　　如果把剩余容量/初始容量=80%作為測試結(jié)束點(diǎn)，目前磷酸鐵鋰電池組實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在3500次以上，部分達(dá)到5000次，而三元鋰電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在2500次左右。在循環(huán)壽命這一個(gè)點(diǎn)上，磷酸鐵鋰電池組相較于三元鋰電池，真實(shí)壽命要長許多。在同等循環(huán)次數(shù)下，磷酸鐵鋰電池的剩余容量也比三元鋰電池多不少。

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池安全性能比較：

　　從材料體系方面來進(jìn)行比較，磷酸鐵鋰電池組的正極材料分解溫度在700攝氏度左右，三元鋰電池組的正極材料分解溫度在200攝氏度左右。

　　在實(shí)驗(yàn)室的測試環(huán)境下，短路的磷酸鐵鋰電池單體，基本不會(huì)有著火的情況出現(xiàn)。而三元鋰電池則不一樣，會(huì)更容易出現(xiàn)著火的情況，所以三元鋰電池對于熱管理的要求較高，而磷酸鐵鋰電池組對于溫度的適應(yīng)性更高也更安全。

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池放電性能比較：

　　相同體積電池，正極使用三元鋰電池組材料比使用磷酸鐵鋰材料放電容量高19.4%，比能量高37.5%，放電比功率高39.7%。由于三元材料質(zhì)量比容量、壓實(shí)密度均高于磷酸鐵鋰材料，所以使用三元材料電池放電有較大優(yōu)勢。

　　在55℃條件下放電，三元材料電池與磷酸鐵鋰在常溫下比較，放電容量都沒有差別，－20℃條件下放電，三元材料電池放電容量/常溫容量比例比磷酸鐵鋰電池組高15%。

　　過充過放性能對比：

　　鐵鋰電池組的一大優(yōu)勢（理論）是耐過充過放，通常來說，鐵鋰短時(shí)間過充到5V沒有危險(xiǎn)，立即釋放多余電量的話，對性能也沒有太明顯的影響。而錳系電池，到5V已經(jīng)會(huì)有明顯的過充反應(yīng)，會(huì)對電芯造成比較嚴(yán)重的損傷。

　　過放狀態(tài)下，鐵鋰電池到0V都可以恢復(fù)正常（性能會(huì)略有下降），三元鋰電池體系過放到0V就報(bào)廢了。基于以上字面理解，磷酸鐵鋰電池組具有更好的過充過放性能。

　　迄今為止，三元和磷酸鐵鋰電池還未能夠分出勝負(fù)，三元鋰電池略占上風(fēng)，但兩者至少在現(xiàn)階段都不是完美的解決方案，石墨烯或者燃料電池等其他替代能源技術(shù)都在一旁虎視眈眈。

　　總結(jié)：以上就是磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池組的對比。三元鋰電池組在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優(yōu)勢，循環(huán)性能方面則是磷酸鐵鋰電池組優(yōu)勢明顯，在安全方面磷酸鐵鋰電池也優(yōu)于三元材料。小編建議用戶可根據(jù)不同用途選擇不同種類的鋰電池。