鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6455次 | 2020年11月04日
詳解磷酸鐵鋰離子電池與三元里電池的差別
磷酸鐵鋰離子電池: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(zhǎng),在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
優(yōu)點(diǎn)相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰離子電池來(lái)說,磷酸鐵鋰離子電池至少具有以下五大優(yōu)點(diǎn):更高的安全性、更長(zhǎng)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。
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(shí)產(chǎn)權(quán)問題。
三元聚合物鋰離子電池:正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰離子電池。據(jù)清華大學(xué)歐陽(yáng)明高解釋:本次調(diào)查中所稱的三元材料,指的是正極是三元,負(fù)極是石墨的通常說法中的三元動(dòng)力鋰電池。而在實(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(zhǎng),不屬于普通所說的三元材料。
優(yōu)點(diǎn)三元鋰離子電池能量密度高,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)到或超過鈷酸鋰離子電池水平。
缺點(diǎn)三元材料動(dòng)力鋰離子電池重要有鎳鈷鋁酸鋰離子電池、鎳鈷錳酸鋰離子電池等,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。
比較之下,三元聚合物鋰離子電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰離子電池的特質(zhì),然而為何它的發(fā)展卻受到了阻礙呢?新能源汽車的發(fā)展關(guān)鍵,同樣是困擾著移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品的關(guān)鍵電池的發(fā)展。如何在安全的情況下保證電池技術(shù)能夠滿足消費(fèi)者日益成長(zhǎng)的需求,不僅是汽車科技相關(guān)行業(yè)人員,還是科研工作者在全領(lǐng)域的追求
然而可能某些消費(fèi)者的腳步會(huì)因?yàn)槟承┰驎簳r(shí)停下對(duì)新能源車的好奇,這是因?yàn)槎嗌俣紩?huì)被新能源車各種自燃的事件心有余悸。而這也正是筆者今天為何要寫這篇文章的原因。須了解不了解新能源車的根本--能源模塊的優(yōu)劣,而且不了解使用過程中要注意的事項(xiàng)的話,其實(shí)和買一顆按時(shí)炸彈放在身邊并沒有什么不同。
磷酸鐵鋰離子電池與三元里電池:磷酸鐵鋰離子電池
磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰離子電池正極材料,加上其循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用,可達(dá)到2000次的循環(huán)性特點(diǎn),再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來(lái)的價(jià)技術(shù)門檻和技術(shù)的下降,使得很多廠商出于各種因素考慮都會(huì)采用磷酸鐵鋰離子電池??梢哉f新能源汽車的興起,和磷酸鐵鋰離子電池有著不可或分的關(guān)系。
不過,磷酸鐵鋰離子電池有一個(gè)致命性的缺點(diǎn),那就是低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。研究表明,一塊容量為3500mAh的電池,假如在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本就報(bào)廢了。這關(guān)于我國(guó)幅員遼闊,冬天低氣溫的確較多的綜合國(guó)情來(lái)說,的確不是一件好事。
此外,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,這也是導(dǎo)致很多純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力并不能達(dá)到標(biāo)稱值的重要原因。因此,我們可以看到國(guó)內(nèi)有不少的新能源汽車(無(wú)論是純電動(dòng)還是混合電動(dòng)),或者是一些比較廉價(jià)的新能源汽車,會(huì)出于不同的原因選擇磷酸鐵鋰離子電池。可以說,磷酸鐵鋰離子電池的使用,關(guān)于新能源汽車量產(chǎn)落地以及推廣,都有著不可磨滅的奠基用途。