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三元锂电池跟磷酸铁锂的区别

时间:2022-11-08 编辑:池龙新能源 游览:746次

电池是锂离子电池的一种,根据电池种类的不同,其能量密度、安全性、寿命等也有所不同。目前应用较多的电池有三元锂电池和磷酸铁锂电池。由于这两种电池能量密度和安全性都较高,因此在汽车领域广泛应用。而三元锂电池的主要优点是循环寿命长、倍率性能好一些,且其安全性较高,适合在新能源汽车上使用,所以现在已广泛应用于电动自行车、电动摩托车等电动汽车上。下面将主要介绍三元锂电池和磷酸铁锂电池的区别以及其在电动汽车上的应用。


1、基本结构

三元锂电池和磷酸铁锂电池的基本结构相同:正负极均为两层NCM811 (即正极为活性材料,负极为电解液)锂离子(或锂离子)包覆过充电电极;正负极均为镍钴锰酸锂电池包覆过充电电极,正极制作方法与磷酸铁锂电池基本相同。三元锂电池的结构是将正极和负极在一起并采用聚合物电解液包裹住,而磷酸铁锂电池是采用无机电解液包裹住锂离子正极、负极制作方法与三元锂电池基本相同。在正极材料上主要采用NCM811材料;在电解液方面主要采用 LiPSiC正极材料;在隔膜方面采用LiCoO3/SiO2/SiO2复合材料等。其中以 LiPSiC正极材料为基础的三元锂电池可将其能量密度提升到250~300 Wh/kg左右进行能量密度梯次利用,从而提高电动汽车的续航里程。


2、动力性

三元锂电池因为是金属锂,其能量密度高,循环性能好,所以三元锂电池比磷酸铁锂电池具有更高的功率输出能力。如果把动力电池比作一辆车的发动机、变速箱、空调甚至电池等等其他部件的组合。磷酸铁锂电池动力性能就好比发动机内部的润滑油,而三元锂电池动力性能则好比变速箱内部的润滑油。因此磷酸铁锂电池功率输出能力更强一些。


3、安全性能

磷酸铁锂电池在安全方面性能相对稳定。三元锂电池能量密度高,但安全性差,容易发生自燃现象。磷酸铁锂锂电池的使用环境较为苛刻,需要低温-20℃左右温度循环次数,容易起火爆炸。磷酸铁锂电池的安全性能较好,但其放热稳定性不佳,容易燃烧爆炸。


4、循环寿命

一般情况下,三元锂电池的循环寿命可达1万次,而磷酸铁锂电池的循环寿命不到500次。目前一般的磷酸铁锂电池在250次左右循环后就会产生一定放电容量不足;而三元锂电池则不会出现这个问题。另外,三元锂电池寿命比较长,主要是由于磷酸铁锂电池与镍钴锰电池相比的结构设计更为合理、安全性能更高。此外,三元锂电池中添加了电解液,使用电解液会使锂离子之间产生大量的表面活性剂物质并与隔膜发生化学反应后导致循环寿命降低。