鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年03月26日
三元鋰與磷酸鐵鋰離子電池誰好誰壞呢
安全性方面
安全性方面在鋰離子電池原理中,我們談到在鋰離子電池的中間有一層隔膜可以防止正負極短路,當電池被尖銳物體刺穿時,隔膜也被刺穿,從而正負極短路會引發電池本身發熱甚至爆炸。
而刀片電池順利通過針刺測試,證實了這種鋰離子電池的高安全性。另外,磷酸鐵鋰正極材料本身的熱穩定性就比三元鋰要好很多,在500攝氏度以內,都有著極高的穩定性,超過800攝氏度時才有發生熱失控,此外,即便發生熱失控,磷酸鐵鋰離子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,三元鋰離子電池在300攝氏度左右就開始溶解了,在新能源汽車自燃事件中,確實也是三元鋰離子電池車型占據更大比例。
低溫放電方面
假如在北京,因為夏季最高溫度在40攝氏度左右,而冬季則基本保持在零下16攝氏度左右甚至更低,所以這樣的溫度區間,就適合低溫性能更佳的三元鋰離子電池。
從數據上能夠看出,兩類電池在零下20攝氏度,三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池相比有比較明顯的優勢。
能量密度方面
根據國內三元鋰離子電池龍頭公司比克電池供應的資料,其18650圓柱電池單體的能量密度已經達到了232Wh/kg,封裝成電池組的能量密度大約是150Wh/kg,而目前國內的磷酸鐵鋰離子電池單體的能量密度大約為180Wh/kg左右。
但比亞迪開發的刀片電池可以將電芯呈片狀排列,就像是刀片相同,刀片電池組的能量密度雖然只有140Wh/kg,但是這種長電新方法提升了電芯的重組效率,體積能量密度提升高達50%。
這意味著,在同樣的電池組尺寸之內,刀片電池可以裝入更多電芯,續航里程和三元鋰離子電池幾乎相當。
充電效率方面
目前市面上較為常見的充電方式為恒流恒壓式充電,一般在充電開始執行,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鍵數值,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,從數據中可以看出,三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子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離子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,三元鋰離子電池優勢比較大。
循環壽命方面
假如把剩余容量為初始容量的80%作為測試結束點,目前磷酸鐵鋰離子電池經實驗室測試,循環壽命在3500次以上,部分達到5000次。
而三元鋰離子電池測試循環壽命在2500次左右,在循環壽命這一個點上,磷酸鐵鋰離子電池比三元鋰離子電池的真實壽命要長許多。
在同等循環次數下,磷酸鐵鋰離子電池的剩余容量也比三元鋰離子電池只多不少,三元鋰離子電池循環3900次,剩余容量66%,磷酸鐵鋰離子電池循環5000次,剩余容量84%,磷酸鐵鋰離子電池優勢明顯,關于家庭用車來說,三元鋰材料和磷酸鐵鋰動力鋰電池的額定循環壽命都遠遠超過了實際用戶的使用習慣,因此,在使用壽命上可以完全放心。
從以上的五方面的比較可以看出,三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池是各有優勢,并沒有絕對性的誰好誰壞。
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