磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點

當(dāng)前這幾年，新能源汽車發(fā)展的勢頭日趨迅猛。導(dǎo)致國內(nèi)的動力18650鋰電池、動力三元鋰電池、動力磷酸鐵鋰電池業(yè)務(wù)爆發(fā)式增長，動力電池是新能源的核心提供能量的來源，下邊跟著我們量能鋰電池廠家一起來看看磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點，這兩款電池哪一款比較好。

什么是三元聚合物鋰電池

在自然界中，鋰元素是最輕的，原子質(zhì)量最小的金屬，它的原子量為6.94g/mol，ρ=0.53g/cm3。鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，極易失去電子被氧化為Li+，所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電極電位最負(fù)，為-3.045V，電化學(xué)當(dāng)量最小，為0.26g/Ah，鋰元素的這一些特性決定了它是一類具備很高比能量的材料。通常是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨身為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺很高，這也就暗示著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。不僅如此，在大倍數(shù)充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。

對三元聚合鋰電池而言，現(xiàn)如今生命科學(xué)研究數(shù)量最多，技術(shù)水平最成熟完善的當(dāng)屬日本松下公司，試驗階段已經(jīng)可以完成30C放電，在這當(dāng)中已經(jīng)成功完成商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的動力型18650三元鋰電池放電倍數(shù)可達12C，容量也更是高達3300mAh。國內(nèi)也有廠家生產(chǎn)三元聚合物鋰電池做得很成功例如深圳市量能科技有限公司，成立至今已經(jīng)有19來年，生產(chǎn)技術(shù)先進，三元聚合物鋰電池生產(chǎn)出來的電池已經(jīng)是國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的產(chǎn)品。

三元鋰身為充電的鋰電池，三元鋰電池輸出電壓平穩(wěn)、輸出電壓高、性能平穩(wěn)、容量大、使用期限長、操作溫度覆蓋面廣、安全性好以及環(huán)保無污染，所以在未來鋰電池發(fā)展道路上具備很大的升高空間，但還需不斷研究以求達到改善其自身缺陷的目的。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一類鋰離子可充電電池。

三元聚合電池優(yōu)點

1.三元鋰電池使用領(lǐng)域廣泛

三元電池具有能量密度高，安全穩(wěn)定性好，支持高倍率放電等優(yōu)異的電化學(xué)特性，以及價格適中的成本優(yōu)勢，在消費類數(shù)碼電子產(chǎn)品，工業(yè)設(shè)備，醫(yī)療儀器等中小型鋰電池領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，并在智能機器人，AGV物流車，無人機和新能源汽車等動力鋰電池領(lǐng)域還有數(shù)碼類(智能手機、平板電腦、筆記本電腦、電動玩具車、MP3/MP4、耳機、手機充電寶、航模飛機、移動充電器等。)顯示出了強勁的發(fā)展?jié)摿Α?

2.電池?fù)碛幸恢滦?

三元鋰聚合物電池除電解質(zhì)是固體聚合物、而不是液態(tài)電解質(zhì)外,其他與鋰電池基本一致。

聚合物電解質(zhì)材料是由冪律流體組合而成的不同種類塑料薄膜,在冪律流體中主體聚合物如聚乙烯的氧化物作為不移動的溶劑。鋰聚合物電池的優(yōu)點是可制作成隨意樣式和相對比較輕,這個是鑒于它不包含重金屬和有保持電解質(zhì)不外泄的塑料外殼。

3.安全實用

外表有金屬鋁制材料包裹不會像鋰電池一樣發(fā)生爆炸事故操作

三元鋰電池缺點

三元聚合物鋰電池唯一美中不足的就是能量密度較低，能量密度這一方面還是有待提高，但是我相信隨著今后科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展，今后三元鋰電池能量密度小這個問題也會改善。所以呢安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要缺點。

什么是磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池是鋰電池的一類，這種電池的正極是磷酸鐵生產(chǎn)制造的。在新能源電動車上普遍的鋰電池有兩類，一類是三元鋰電池，另一種是磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池的正極是使用三元材料生產(chǎn)制造的，部分三元鋰電池的正極是使用鎳，鈷，錳生產(chǎn)制造的，部分三元鋰電池的正極是使用鎳，鈷，鋁生產(chǎn)制造的。三元鋰電池的能量密度更強，此種電池的能量密度要比磷酸鐵鋰電池高很多。不過磷酸鐵鋰電池的安全性要比三元鋰電池更好。磷酸鐵鋰電池在八百攝氏度時才會燃燒，三元鋰電池在兩百攝氏度時就開始燃燒了。三元鋰電池的總重量是更輕的，故此這種電池很適宜小汽車使用。磷酸鐵鋰電池的總重量更大，此種電池很適宜純電動公交車使用。鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域十分寬泛，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫闹悄苁謾C，筆記本，安卓平板電腦等電子產(chǎn)品都用了鋰電池。

磷酸鐵鋰電池優(yōu)點

1.單體統(tǒng)一性比較好;

圓柱形鋰電池早已建立了一連串國際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格型號和型號，加工工藝比較成熟完善，合適大量成批不間斷化生產(chǎn)制造

2.單體自己本身材料力學(xué)性能好，

圓柱體的比表面積大，熱管散熱效果非常的好，可以得到較高的彎曲強度;

3.技術(shù)應(yīng)用成熟完善，成本費用較低

電池金屬外殼抗壓高，操作整個步驟中不容易產(chǎn)生如方形、軟包裝電池脹大等情況

4.單體能量小，多發(fā)事故幾率小

引發(fā)事故時，形式易于控制，圓柱形電池通常為密閉蓄電池，操作整個步驟中不會有維護難題

磷酸鐵鋰電池缺點

1、磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)智造步驟非常容易引發(fā)短路

在磷酸鐵鋰制備時的燒結(jié)工藝步驟中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下普遍存在被還原成單質(zhì)鐵的幾率。單質(zhì)鐵會造成電池的微短路，是電池中最避諱的化學(xué)物質(zhì)。這也是日本地區(qū)一直不將該材料用作動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。

2、磷酸鐵鋰較差，普遍存在某些缺點

磷酸鐵鋰普遍存在某些性能上的缺陷，如振實密度與壓實相對密度很低，致使鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即便將其納米化和碳包覆也沒有解決這一難題。美國國家實驗室儲能系統(tǒng)中心主任Donhilebrand博士談到磷酸鋰電池的低溫性能時，他用terible來形容，他們測試磷酸鐵鋰離子電池，結(jié)果表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)不能開電動汽車。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯，不過那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在此種情況下，設(shè)備根本就無法啟動工作。

三元鋰電池好還是三元鋰電池好

在安全方面，磷酸鐵鋰電池比三元電池有更多的優(yōu)點。這是因為鎳鈷鋁18650電池在180℃以上會自動加熱，在三元材料中起火后難以控制，而磷酸鐵鋰材料在250℃以上才會出現(xiàn)放熱。就循環(huán)壽命而言，磷酸鐵鋰電池相當(dāng)于三元電池，單芯循環(huán)壽命在3000次以上，成組后，由于工作環(huán)境復(fù)雜，使用壽命有所降低。

總的來說，理論上磷酸鐵鋰電池的能量密度有限，沒有提升的空間，而三元鋰電池有很大的提升空間，但其安全性不如磷酸鐵鋰電池，兩者的循環(huán)壽命相當(dāng)。由于二者各有優(yōu)缺點，所以適用范圍也就不同。電力電池企業(yè)應(yīng)更加重視電池的安全性，加強生產(chǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格質(zhì)量保證，以確保新能源汽車的使用安全和使用者的人身安全。