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从5个角度看三元电池与磷酸铁锂电池的区别

来源:锂电网
时间:2021-03-03 12:00:03
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从5个角度看三元电池与磷酸铁锂电池的区别虽然近期有固态电池的消息来袭,但固态电池仍有相当多难点需要解决,其商业化量产并应用于江南网页版登录入口官网下载 ,还有很长的路要走。当前动力电池的主流,仍然是

虽然近期有固态电池的消息来袭,但固态电池仍有相当多难点需要解决,其商业化量产并应用于江南网页版登录入口官网下载 ,还有很长的路要走。

当前动力电池的主流,仍然是三元电池与磷酸铁锂电池。过去一段时间,磷酸铁锂电池可谓风头正劲,越来越多的新能源乘用车从三元电池转向至磷酸铁锂电池。

本文从安全性、能量密度、低温放电、充电效率、循环寿命等5个角度来看三元电池也磷酸铁锂电池的区别。

1、安全性

刀片电池是磷酸铁锂电池。刀片电池已经证明其可以通过严酷的针刺测试,而三元电池则不能。因此,磷酸铁锂电池是比三元电池更安全的电池。

此外,磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性就比三元锂要好很多,在500摄氏度以内,都有着极高的稳定性,超过800摄氏度时才有发生热失控,此外,即便发生热失控,磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢,且分解时不会释放氧气,减少了起火的风险。

相比之下,三元锂电池在300摄氏度左右就开始溶解了,在江南网页版登录入口官网下载 自燃事件中,确实也是三元锂电池车型占据更大比例。

2、能量密度

根据国内各企业的公开信息,高端三元电池的单体能量密度达到或超过250Wh/kg的已较为普遍,而目前国内的磷酸铁锂电池单体的能量密度大约为180Wh/kg左右。

在这一点上看,三元电池有着比磷酸铁锂电池更好的能量密度。

虽然比亚迪开发的刀片电池提升了电芯的重组效率,体积能量密度提升高达50%,但这是结构性的改变,磷酸铁锂电池的单体能量密度并没有提高。

3、低温放电

相比较而言,在零下20摄氏度,三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。

具体如下图所示:

image.png

图片来源:电子论坛

4、充电效率

目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电,一般在充电开始实施,先采用恒流充电,此时的电流较大,充电效率相对更高,而在电压达到一定数值之后,降低电流改为恒压充电,这样可以让电池充的比较满一些。

在这个过程中,恒流充电容量与电池总量的比值称为恒流比,它是衡量一组电池在充电中充电效率的关键数值,通常百分比越大,说明在恒流阶段充入的电量越高,也就证明该电池的充电效率更高。

充放电电流与电池的总量比值为充放电倍率,从数据中可以看出,三元锂电池与磷酸铁锂电池在十倍率以下充电时,恒流比无明显差距,十倍率以上充电时磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低,充电效率迅速降低,由此可以看出,在充电效率上,三元锂电池优势比较大。

5、循环寿命

如果把剩余容量为初始容量的80%作为测试结束点,目前磷酸铁锂电池经实验室测试,循环寿命在3500次以上,部分达到5000次。

而三元锂电池测试循环寿命在2500次左右,在循环寿命这一个点上,磷酸铁锂电池比三元锂电池的真实寿命要长许多。

在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池只多不少,三元锂电池循环3900次,剩余容量66%,磷酸铁锂电池循环5000次,剩余容量84%,磷酸铁锂电池优势明显。

从以上分析可看到,磷酸铁锂在安全性与循环寿命方面优势明显;三元电池在能量密度、低温放电、充电效率方面占优。

当然,也并不是说两种电池中,哪一种电池更好,因为他们都有着各自极优的应用场景。

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