鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:843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(gè)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(huán)生活
1.安全
磷酸鐵鋰離子電池的這一方面具有明顯的優(yōu)勢(shì):在超過480攝氏度時(shí),電池將被分解,能通過針刺、消防等苛刻的測(cè)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(xiàn)更劇烈反應(yīng)。
這局的結(jié)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(shí)密度很低,僅為2.2~2.5左右,這導(dǎo)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(xiàn)在已經(jīng)把單個(gè)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(nèi)生產(chǎn)商選擇的Ni-Co-Mn的(NCM)三元鋰離子電池技術(shù)線,它的理論能量密度為280wh/kg時(shí),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(yīng)。
此外,磷酸鐵鋰具有較低的壓實(shí)密度,這導(dǎo)致在相同電池容量下磷酸鋰的尺寸更大。
為了評(píng)估這兩個(gè)參數(shù)的能量密度和安全性,我們可以發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)指標(biāo)的能量密度和安全性是一對(duì)天敵,事實(shí)上,通過最簡(jiǎn)單的物理和化學(xué)知識(shí),我們可以了解能量密度越大,越不穩(wěn)定,越不安全。
3.循環(huán)壽命
在評(píng)估這方面的表現(xiàn)時(shí),我很頭疼。
以鋰鐵磷酸鹽作為一個(gè)例子,一些文章說,預(yù)期壽命為2000次,有些人會(huì)說,鋰離子電池的壽命能達(dá)到超過4000倍,甚至有文章表示其總循環(huán)壽命可達(dá)到20000次。
這些數(shù)據(jù)之間的差異使我頭暈?zāi)垦?,要仔?xì)篩選才能有正確的理解,后來發(fā)現(xiàn)上述陳述都有其道理,但他們使用了不同的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。
說壽命只有2000次,按照1C充放電倍率反復(fù)沖放,校準(zhǔn)容量80%以下的電池容量被認(rèn)為是壽命終止(這是一次極為嚴(yán)格的充放電測(cè)試,1C率表示充電1小時(shí)。
4,000次則更加有可能是在正常情況下,根據(jù)大量已經(jīng)在路上行駛的車輛進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。
最后所謂的20,000次是完全使用下的結(jié)果。
因?yàn)殡姵厝萘康陀谛?zhǔn)80%并不意味著電池完全沒用,畢竟有80%的容量,此時(shí)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(huán)境可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)充放電2萬次。
然而,磷酸鐵鋰的壽命明顯長(zhǎng)于三元電池。
三元電池在1C充放電速率下,反復(fù)充放電約800次,實(shí)際容量已低于額定容量的80%。
但實(shí)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(huì)短一點(diǎn),也沒有預(yù)期壽命可達(dá)到3倍大于三元電池
但無論如何,針對(duì)循環(huán)壽命這一項(xiàng),磷酸鐵鋰勝。