三元锂电池和磷酸铁锂电池都是电动汽车动力电池的常用类型,那么它们到底有何优缺点?
其实,三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池在性能上并没有绝对优劣。三元锂电池优势在于储能密度和抗低温性能。在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。
在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。同时,三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。但是,磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低,安全性更高一些。而且,磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,因为磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,也就是说其使用寿命可长达十年左右,但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,意味着其使用寿命仅为6年三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,所以磷酸铁锂电池循环寿命更长。
最后是制造成本方面,因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属,因而生产成本较低。而三元锂电池因为采用钴金属,成本有所提高。
如果从安全性和成本角度综合考虑,确实磷酸铁锂电池更加合适。 而且电池低温加热技术也可以抵消磷酸铁锂抗低温能力差的劣势。
三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池在性能上并没有绝对优劣。三元锂电池优势在于储能密度和抗低温性能。在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。
在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。
最后是制造成本方面,因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属,因而生产成本较低。而三元锂电池因为采用钴金属,成本有所提高。
如果从安全性和成本角度综合考虑,确实磷酸铁锂电池更加合适。 而且电池低温加热技术也可以抵消磷酸铁锂抗低温能力差的劣势。
科学原理
锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。
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