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磷酸鐵鋰電池和三元電池最主要的區(qū)別是什么

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月23日  

        要想搞清楚究竟哪種電池更好,我們應(yīng)該先對(duì)這兩者的區(qū)別有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。


  所謂磷酸鐵鋰電池,就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。由于不含有貴重金屬材料,磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實(shí)際使用中,磷酸鐵鋰電池具有耐高溫,安全穩(wěn)定性強(qiáng),價(jià)格便宜,循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。


  而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負(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,這也就意味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。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。


  筆者一直認(rèn)為,技術(shù)并沒(méi)有好壞或是優(yōu)劣之分,只是適用于不同的產(chǎn)品或是環(huán)境。單論電池,也沒(méi)有所謂的誰(shuí)更好誰(shuí)更差。只是套用到實(shí)際使用場(chǎng)景中,三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池,更加適應(yīng)現(xiàn)在以及未來(lái)的家用電動(dòng)汽車。


  目前市面上較為常見(jiàn)的充電方式為恒流恒壓式充電。一般在充電開(kāi)始時(shí)先采用恒流充電,此時(shí)的電流較大,充電效率相對(duì)更高。而在電壓達(dá)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(gè)過(guò)程中,恒流充電容量與電池總?cè)萘康谋戎?,稱為恒流比。它是衡量一組電池在充電過(guò)程中充電效率的關(guān)鍵數(shù)值。通常百分比越大說(shuō)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。


  從表中可以看出,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時(shí),恒流比無(wú)明顯差距,10C以上倍率充電時(shí),磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低。


  四、循環(huán)壽命可以放心


  對(duì)于家庭用車來(lái)說(shuō),三元材料和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際用戶的使用習(xí)慣,因此在使用壽命上可以完全放心。以比克電池目前的高容量18650電池為例,在充放電循環(huán)1000次之后,電池容量依然能夠保持在最初的90%以上。由于筆者本身也是電動(dòng)汽車車主,全年僅有冬季最冷的1個(gè)多月,頻繁開(kāi)暖風(fēng)的時(shí)候才能達(dá)到2天一充電,其余時(shí)間基本3-4天一充。假設(shè)全年平均3天一充電來(lái)計(jì)算,使用1年需要充大約6次電,循環(huán)壽命1000次使用完畢大約需要8年時(shí)間,這也基本超過(guò)了目前我國(guó)消費(fèi)者平均的換車周期。


  五、足夠安全的材料和工藝


  傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中危害最大的部分是蘊(yùn)含巨大能量的燃料,像汽油這樣燃點(diǎn)低易爆炸的液態(tài)燃料一旦泄露就非常容易造成極大的安全隱患。而新能源汽車的動(dòng)力電池,經(jīng)過(guò)完善的電池管理系統(tǒng)(BMS)監(jiān)控,每一顆電池都能得到最準(zhǔn)確的控制,預(yù)防事故的產(chǎn)生。


  1、磷酸鐵鋰電池:是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。


  2、三元聚合物鋰電池:是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。


  3、體現(xiàn)二者材料、用途、工藝的不同。


  電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置它通過(guò)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。


  電池即一種化學(xué)電源,它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極,兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中,當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來(lái)提供能。


  磷酸鐵鋰電池和三元電池的材料體系不一樣,磷酸鐵鋰是3.2V電壓平臺(tái),循環(huán)壽命做到2000次以上,三元電池是3.6V電壓平臺(tái),循環(huán)壽命看不同的廠家,不同的型號(hào)和工藝,有一些做到500次循環(huán),有一些能做到1000次循環(huán)以上。鐵鋰電池的高溫性能好,三元電池的低溫性能好。安全性這一塊,鐵鋰的好一些。一些放電數(shù)據(jù),可以參考一下。


  以比克18650電池產(chǎn)品為例。在單體電芯工藝上,比克選擇在正負(fù)極分別配置保護(hù)添加劑和反應(yīng)性添加劑,阻止電解液分解導(dǎo)致的安全問(wèn)題。同時(shí)添加陶瓷隔膜和負(fù)極陶瓷涂層等安全防護(hù)手段,從根源控制事故的產(chǎn)生。此外,比克小型圓柱18650電池成組模式,每顆電池之間都保持足夠的安全距離,確保單顆電池的事故不會(huì)對(duì)其他電池造成影響。


  三元鋰電池正在主導(dǎo)未來(lái)的動(dòng)力電池市場(chǎng)


  在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,美國(guó)的特斯拉一直是國(guó)內(nèi)諸多車企的標(biāo)桿。而談到傳統(tǒng)車企研發(fā)新能源汽車的實(shí)力,寶馬i3的推出也成為了教科書(shū)般的典范。有趣的是,這兩款車都選擇了三元鋰電池作為動(dòng)力電池。反觀國(guó)內(nèi)市場(chǎng),像江淮、比亞迪、北汽等不少汽車廠商也開(kāi)始將旗下原本使用磷酸鐵鋰電池的車型換裝三元鋰電池。


  還是那句話:技術(shù)不分好壞,只有適合或者不適合。國(guó)內(nèi)外車企對(duì)于電池類型選擇的“不謀而合”也絕對(duì)不是巧合。相信在不久的將來(lái),電動(dòng)汽車的電池市場(chǎng)將會(huì)重新洗牌,三元鋰電池憑借其耐低溫、高能量密度、高充電效率不錯(cuò)的循環(huán)壽命以及更強(qiáng)的安全性等特性,也會(huì)在新的市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。


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