長江有色金屬網(wǎng) > 有色知識 > 從5個角度看三元電池與磷酸鐵鋰電池的區(qū)別

從5個角度看三元電池與磷酸鐵鋰電池的區(qū)別

   來源:

雖然近期有固態(tài)電池的消息來襲,但固態(tài)電池仍有相當多難點需要解決,其商業(yè)化量產(chǎn)并應(yīng)用于新能源汽車,還有很長的路要走。

雖然近期有固態(tài)電池的消息來襲,但固態(tài)電池仍有相當多難點需要解決,其商業(yè)化量產(chǎn)并應(yīng)用于新能源汽車,還有很長的路要走。

當前動力電池的主流,仍然是三元電池與磷酸鐵鋰電池。過去一段時間,磷酸鐵鋰電池可謂風頭正勁,越來越多的新能源乘用車從三元電池轉(zhuǎn)向至磷酸鐵鋰電池。

本文從安全性、能量密度、低溫放電、充電效率、循環(huán)壽命等5個角度來看三元電池也磷酸鐵鋰電池的區(qū)別。

1、安全性

刀片電池是磷酸鐵鋰電池。刀片電池已經(jīng)證明其可以通過嚴酷的針刺測試,而三元電池則不能。因此,磷酸鐵鋰電池是比三元電池更安全的電池。

此外,磷酸鐵鋰正極材料本身的熱穩(wěn)定性就比三元鋰要好很多,在500攝氏度以內(nèi),都有著極高的穩(wěn)定性,超過800攝氏度時才有發(fā)生熱失控,此外,即便發(fā)生熱失控,磷酸鐵鋰電池的放熱也非常緩慢,且分解時不會釋放氧氣,減少了起火的風險。

相比之下,三元鋰電池在300攝氏度左右就開始溶解了,在新能源汽車自燃事件中,確實也是三元鋰電池車型占據(jù)更大比例。

2、能量密度

根據(jù)國內(nèi)各企業(yè)的公開信息,高端三元電池的單體能量密度達到或超過250Wh/kg的已較為普遍,而目前國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池單體的能量密度大約為180Wh/kg左右。

在這一點上看,三元電池有著比磷酸鐵鋰電池更好的能量密度。

雖然比亞迪開發(fā)的刀片電池提升了電芯的重組效率,體積能量密度提升高達50%,但這是結(jié)構(gòu)性的改變,磷酸鐵鋰電池的單體能量密度并沒有提高。

3、低溫放電

相比較而言,在零下20攝氏度,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優(yōu)勢。

具體如下圖所示:

圖片來源:電子論壇

4、充電效率

目前市面上較為常見的充電方式為恒流恒壓式充電,一般在充電開始實施,先采用恒流充電,此時的電流較大,充電效率相對更高,而在電壓達到一定數(shù)值之后,降低電流改為恒壓充電,這樣可以讓電池充的比較滿一些。

在這個過程中,恒流充電容量與電池總量的比值稱為恒流比,它是衡量一組電池在充電中充電效率的關(guān)鍵數(shù)值,通常百分比越大,說明在恒流階段充入的電量越高,也就證明該電池的充電效率更高。

充放電電流與電池的總量比值為充放電倍率,從數(shù)據(jù)中可以看出,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在十倍率以下充電時,恒流比無明顯差距,十倍率以上充電時磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低,由此可以看出,在充電效率上,三元鋰電池優(yōu)勢比較大。

5、循環(huán)壽命

如果把剩余容量為初始容量的80%作為測試結(jié)束點,目前磷酸鐵鋰電池經(jīng)實驗室測試,循環(huán)壽命在3500次以上,部分達到5000次。

而三元鋰電池測試循環(huán)壽命在2500次左右,在循環(huán)壽命這一個點上,磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池的真實壽命要長許多。

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只多不少,三元鋰電池循環(huán)3900次,剩余容量66%,磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次,剩余容量84%,磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢明顯。

從以上分析可看到,磷酸鐵鋰在安全性與循環(huán)壽命方面優(yōu)勢明顯;三元電池在能量密度、低溫放電、充電效率方面占優(yōu)。

當然,也并不是說兩種電池中,哪一種電池更好,因為他們都有著各自極優(yōu)的應(yīng)用場景。

磷酸鐵鋰電池

【免責聲明】此文章僅供讀者作為參考,并請自行承擔全部責任。出于傳遞給讀者更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性。如轉(zhuǎn)載稿件涉及版權(quán)等問題,請在兩周內(nèi)來電或來函與長江有色金屬網(wǎng)聯(lián)系。