鉅大LARGE | 點擊量:826次 | 2021年03月08日
磷酸鐵鋰及三元材料電池有什么差別?
讓我們從3個方面比較磷酸鐵鋰及三元材料電池吧:
1,安全
2.能量密度
3.循環生活
1.安全
磷酸鐵鋰離子電池的這一方面具有明顯的優勢:在超過480攝氏度時,電池將被分解,能通過針刺、消防等苛刻的測試。
三元電池,以鎳-鈷-鋁(NCM)為例,在180攝氏度下被分解及釋放,出現更劇烈反應。
這局的結果很明顯,磷酸鐵鋰離子電池獲勝。
2.能量密度
磷酸鐵鋰離子電池放電電壓較低,僅為3.2V;而且壓實密度很低,僅為2.2~2.5左右,這導致磷酸鐵鋰離子電池的理論能量密度不高,僅為178wh/kg。
比亞迪,鋰的重要制造商,現在已經把單個電池的能量密度提高到147wh/公斤。
18650電池的能量密度為245wh/kg,特斯拉Model3中使用的20700電池將來必須高于能量密度300wh/kg。
許多國內生產商選擇的Ni-Co-Mn的(NCM)三元鋰離子電池技術線,它的理論能量密度為280wh/kg時,DJI無人駕駛飛行器使用的是NCM電池,目前80%的由UAV鋰離子電池由廣東的制造商供應。
此外,磷酸鐵鋰具有較低的壓實密度,這導致在相同電池容量下磷酸鋰的尺寸更大。
為了評估這兩個參數的能量密度和安全性,我們可以發現這兩個指標的能量密度和安全性是一對天敵,事實上,通過最簡單的物理和化學知識,我們可以了解能量密度越大,越不穩定,越不安全。
3.循環壽命
在評估這方面的表現時,我很頭疼。
以鋰鐵磷酸鹽作為一個例子,一些文章說,預期壽命為2000次,有些人會說,鋰離子電池的壽命能達到超過4000倍,甚至有文章表示其總循環壽命可達到20000次。
這些數據之間的差異使我頭暈目眩,要仔細篩選才能有正確的理解,后來發現上述陳述都有其道理,但他們使用了不同的評估標準。
說壽命只有2000次,按照1C充放電倍率反復沖放,校準容量80%以下的電池容量被認為是壽命終止(這是一次極為嚴格的充放電測試,1C率表示充電1小時。
4,000次則更加有可能是在正常情況下,根據大量已經在路上行駛的車輛進行測量的結果。
最后所謂的20,000次是完全使用下的結果。
因為電池容量低于校準80%并不意味著電池完全沒用,畢竟有80%的容量,此時電池可以取下來分類使用,作為蓄電電池,合理電流合理的溫度合理使用環境可以實現重復充放電2萬次。
然而,磷酸鐵鋰的壽命明顯長于三元電池。
三元電池在1C充放電速率下,反復充放電約800次,實際容量已低于額定容量的80%。
但實際使用并不是如此,由于磷酸鐵鋰離子電池的一致性是難以控制的,鋰離子電池的整體壽命會短一點,也沒有預期壽命可達到3倍大于三元電池
但無論如何,針對循環壽命這一項,磷酸鐵鋰勝。
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