磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)

當(dāng)前這幾年，新能源汽車發(fā)展的勢(shì)頭日趨迅猛。導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的動(dòng)力18650鋰電池、動(dòng)力三元鋰電池、動(dòng)力磷酸鐵鋰電池業(yè)務(wù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，動(dòng)力電池是新能源的核心提供能量的來(lái)源，下邊跟著我們量能鋰電池廠家一起來(lái)看看磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)，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L(zhǎng)i+，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(tái)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(shì)。

對(duì)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(yàn)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(dòng)力型18650三元鋰電池放電倍數(shù)可達(dá)12C，容量也更是高達(dá)3300mAh。國(guó)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(lái)年，生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，三元聚合物鋰電池生產(chǎn)出來(lái)的電池已經(jīng)是國(guó)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(zhǎng)、操作溫度覆蓋面廣、安全性好以及環(huán)保無(wú)污染，所以在未來(lái)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(dá)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(diǎn)

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(jià)格適中的成本優(yōu)勢(shì)，在消費(fèi)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(jī)器人，AGV物流車，無(wú)人機(jī)和新能源汽車等動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域還有數(shù)碼類(智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電動(dòng)玩具車、MP3/MP4、耳機(jī)、手機(jī)充電寶、航模飛機(jī)、移動(dòng)充電器等。)顯示出了強(qiáng)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(dòng)的溶劑。鋰聚合物電池的優(yōu)點(diǎn)是可制作成隨意樣式和相對(duì)比較輕,這個(gè)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(shí)用

外表有金屬鋁制材料包裹不會(huì)像鋰電池一樣發(fā)生爆炸事故操作

三元鋰電池缺點(diǎn)

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(jìn)步發(fā)展，今后三元鋰電池能量密度小這個(gè)問(wèn)題也會(huì)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(diǎn)。

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(dòng)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(qiáng)，此種電池的能量密度要比磷酸鐵鋰電池高很多。不過(guò)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(shí)才會(huì)燃燒，三元鋰電池在兩百攝氏度時(shí)就開(kāi)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(dòng)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(jī)，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(diǎn)

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(guó)際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格型號(hào)和型號(hào)，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(qiáng)度;

3.技術(shù)應(yīng)用成熟完善，成本費(fèi)用較低

電池金屬外殼抗壓高，操作整個(gè)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(shí)，形式易于控制，圓柱形電池通常為密閉蓄電池，操作整個(gè)步驟中不會(huì)有維護(hù)難題

磷酸鐵鋰電池缺點(diǎn)

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(shí)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(huì)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(dòng)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(diǎn)

磷酸鐵鋰普遍存在某些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)相對(duì)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(méi)有解決這一難題。美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)能系統(tǒng)中心主任Donhilebrand博士談到磷酸鋰電池的低溫性能時(shí)，他用terible來(lái)形容，他們測(cè)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(kāi)電動(dòng)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(cuò)，不過(guò)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(wú)法啟動(dòng)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(diǎn)。這是因?yàn)殒団掍X18650電池在180℃以上會(huì)自動(dòng)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(huì)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(lái)說(shuō)，理論上磷酸鐵鋰電池的能量密度有限，沒(méi)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(diǎn)，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(qiáng)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。