三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的特性是什麼各有什麼優缺點

時間 2021-08-11 17:27:26

1樓:妄言

磷酸鐵鋰電池

優勢:磷酸鐵鋰中的p-o共價鍵的鍵能很大,所以穩定性很強,不容易分解,高溫或者過充都不會使其結構崩塌。正是因為其結構難以被破壞,所以共價鍵另一端的氧原子就會很老實,很難被氧化而釋放。

所以磷酸鐵鋰有很好的耐高溫性,基本上溫度到了500°c左右,也不會把p-o共價鍵破壞,釋放出氧氣來(滿電狀態下,磷酸鐵鋰電池要700°c左右才會發生熱分解)。這就解釋了為什麼基於磷酸鐵鋰而來的刀片電池,在經過針刺後依然沒有**自燃。

劣勢:磷酸鐵鋰因為其結構中相鄰的feo6八面體通過共頂點連線,這種結構使得其導電率低;同時,三維空間網狀橄欖石結構的磷酸鐵鋰形成了一維的鋰離子傳輸通道,限制了鋰離子的擴散,所以它的充放電效率就受到影響。低溫環境下,材料活性降低,能夠發生移動的鋰離子數量減少,因此磷酸鐵鋰在低溫情況表現不佳。

三元鋰電池

優勢:憑藉錳很強的結構支撐作用(三元材料結構不容易坍塌),搭配鎳對正極材料能量的提高,在相同體積的情況下,三元材料具有的電量比磷酸鐵鋰更多。

此外,三元材料的另一個突出優點在於低溫效能,客觀的說,是由於磷酸鐵鋰的表現比較糟糕,才凸顯了三元的低溫表現。因為磷酸鐵鋰po4極性太強,對li束縛能力大,擴散係數就低。而三元材料則沒有這個問題,因此在低溫環境下,充放電受到的影響較小。

劣勢:當然三元材料也有自己的缺點,三種元素本身不耐高溫,極端情況下會釋放氧分子,同時其自身的迴圈壽命也較磷酸鐵鋰有差距,由此可見三元也並不是全場景通吃。熱穩定性確實是三元材料的一個痛點,元素結構使得其對氧的束縛低,這就需要在後天的電池設計中針對這個弱點加以特別關照,就好像車輛的保險槓一樣。

2樓:匿名使用者

鋰電池的電芯按照材料,主要分為磷酸鐵鋰電池和錳系(含鈷鋰,三元等材料)。磷酸鐵鋰電池:標稱電壓3.2-3.3v ;三元鋰電池:3.6-3.7v

1、低溫效能

我國幅員遼闊,氣候複雜,從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例,作為電動汽車的主力市場,北京夏季最高溫度在40℃左右,而冬季則基本保持在零下16℃左右,甚至更低。這樣的溫度區間顯然適合低溫效能更佳的三元鋰電池。

而注重耐高溫效能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會顯得有些乏力。

「相對25℃容量」是指不同溫度條件下放電容量與25℃時放電容量的比值。該數值能夠準確反映出電池在不同溫度條件下續航的衰減,越接近100%,電池表現越好。以25℃為基準常溫,兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電,放電容量幾乎沒有差別。

但在零下20℃時,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優勢。不同地域的客戶,在選擇鋰電材料的時候,這點是必須要考慮到的

3樓:匿名使用者

論述這個問題需要長篇大論,只能簡單概括如下:

三元鋰電池:電能比高,電壓高,動力特性好,但安全性差些。溫度範圍較好;

磷酸鐵鋰電池:電能比較低,電壓一般,效能穩定,安全性好。溫度範圍較好。

4樓:武漢彭于晏

鐵鋰的使用特性大致可以表述為:尺寸相對較大,低溫效能不好,可以在壽命期內保持相對平緩的衰減速率,迴圈壽命長;三元體系的特點:體積小,可以裝更大的容量,冬天效能下降不多,初期容量較大,比鐵鋰有明顯的里程優勢,壽命後期會有比較明顯下降。

磷酸鐵鋰電池和三元電池最主要的區別是什麼?以及它們各自的優缺點是什麼?

5樓:青燈俗事

磷酸鐵鋰電池和三元電池最主要的區別是正極材料使用的不同。 磷酸鐵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鋰離子電池使用的正極材料。三元聚合物鋰電池正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池 ,三元複合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。

磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電迴圈壽命長,但其缺點是能量密度、高低溫效能、充放電倍率特性均存在較大差距,且生產成本較高,磷酸鐵鋰電池技術和應用已經遇到發展的瓶頸;

而三元材料因具有綜合效能和成本的雙重優勢日益被行業所關注和認同,逐步超越磷酸鐵鋰和錳酸鋰成為主流的技術路線。三元材料做正極的電池相對於鈷酸鋰電池安全性高,但是電壓太低,用在手機上(手機截止電壓一般在3.0v左右)會有明顯的容量不足的感覺。

擴充套件資料:

磷酸鐵鋰電池的優勢:

1、高溫效能好

磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度範圍寬廣(-20c--+75c),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

2、大容量

具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5ah-1000ah(單體)

3、無記憶效應

可充電池在經常處於充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低於額定容量值,這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無此現象,電池無論處於什麼狀態,可隨充隨用,無須先放完再充電。

4、重量輕

同等規格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。

5、環保

該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(sgs認證通過),無汙染,符合歐洲rohs規定,為絕對的綠色環保電池證。

6樓:寶弘之幸

磷酸鐵鋰電池和三元電池的主要區別是成分的不同,三元電池安全性相對較高,但適用平臺不廣泛,磷酸鐵鋰電池壽命長,電池容量大,缺點是成本較高。

磷酸鐵鋰電池介紹:

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鋰離子電池使用的正極材料。

磷酸鐵鋰電池的優點:

安全效能的改善,壽命的改善,高溫效能好,大容量,無記憶效應,重量輕,環保。

磷酸鐵鋰電池缺點:

例如低溫效能差,正極材料振實密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大於鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優勢。而用於動力電池時,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問題。

動力電池的對比:

目前最有希望應用於動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰(limn2o4)、磷酸鐵鋰(lifepo4)和鎳鈷錳酸鋰(li(ni,co,mn)o2)三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由於鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和**波動大等原因,普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流,但可以與尖晶石錳酸鋰在一定範圍內混合使用。

三元電池介紹:

三元材料則是鎳鈷錳酸鋰li(nicomn)o2,三元複合正極材料前驅體產品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,裡面鎳鈷錳的比例可以根據實際需要調整。

三元材料優缺點:

三元材料做正極的電池相對於鈷酸鋰電池安全性高,但是平臺太低,用在手機上(手機截止電壓一般在3.4v左右)會有明顯的容量不足的感覺。

三元材料適用的範圍為:

動力電池,小型電型。

三元材料產品特點:

成本低廉,高克容量(>150mah/g),工作電壓與現有電解液匹配(4.1v),安全性好。

7樓:52赫茲實驗室

磷酸鐵鋰電池 vs 三元鋰電池,誰才是電動汽車王者?

三元鋰電池有什麼優缺點?

8樓:匿名使用者

1.三元鋰電池是鋰電池的一種: 主要是指做電池的正極材料,. 通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰.。

2.而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰電池俗稱三元材料鋰電池,它**比鈷酸鋰便宜,耐壓略高一點,平均電壓略低(電池界稱電池平臺),克容量略高一點但壓實比低一點,同型號的電池容量略低於鈷酸鋰電池。

3.三元鋰電池的最大特點就是單位電能比較大,這是與磷酸鐵鋰電池相比的結果。

4.但是三元鋰電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時**點較低。所以對三元鋰電池的保護要求很高,以防意外。

三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合效能優異的電池。三種金屬元素的主要作用和優點如下:

co3+:減少陽離子混合佔位,穩定材料的層狀結構,降低阻抗值,提高電導率,提高迴圈和效率效能。

ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由於li和ni相似的半徑,過多的ni也會因為與li發生位錯現象導致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結構中的脫嵌越難,導致電化學效能變差。

mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩定性。但過高的mn含量會容易出現尖晶石相而破壞層狀結構,使容量降低,迴圈衰減。

能量密度高是三元鋰電池的最大優勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標,決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續航時間更長。

單體三元鋰電池放電電壓平臺高達3.7v,磷酸鐵鋰為3.2v,而鈦酸鋰僅為2.3v,因此從能量密度角度來說,三元鋰電池具有絕對優勢。

三元鋰電池在冬季低溫0-5度的氣溫下下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區,下降的會更多一點。

磷酸鐵鋰電池的優點和缺點分別是什麼?

9樓:

磷酸鐵鋰電池的主要優點有:

1、高效率輸出:連續高電流放電可達10c,瞬間脈衝放電(10s)可達20c。

2、高溫時效能良好:外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃,電池放電結束時溫度可達160℃。

3、電池內部或外部受到傷害,電池不燃燒、不**、安全性好。

4、非常強的迴圈壽命,500次迴圈充電之後,放電容量還是大於95%。

5、從放電到零伏也是沒有損壞的。

磷酸鐵鋰電池的主要缺點有:

1、在磷酸鐵鋰製備時的燒結過程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。

2、磷酸鐵鋰存在一些效能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低。

3、材料的製備成本與電池的製造成本較高,電池成品率低,一致性差。

4、產品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。

10樓:哈哈欠為你違逆

(2019·新課標)磷酸亞鐵鋰(lifepo4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩定性好、迴圈效能優良、安全性高等特點,文獻報道可採用fecl3、nh4h2po4、licl和苯胺等作為原料製備。

(1)在週期表中,與li的化學性質最相似的鄰族元素是mg,該元素基態原子核外m層電子的自旋狀態相反(填「相同」或「相反」)。

(3)fecl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態下以雙聚分子存在的fecl3的結構式為:

其中fe的配位數為4。

(3)苯胺的晶體型別是分子晶體。苯胺與甲苯的相對分子質量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.

4℃)分別高於甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是苯胺分子之間存在氫鍵。

(4) nh4h2po4中,電負性最高的元素是o;p的sp3雜化軌道與o的2p軌道形成σ鍵。

(5) nh4h2po4和lifepo4屬於簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種複雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:

這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為(pno3n+1)(n+2)-(用n代表p原子數)。

三元鋰電池有什麼優缺點,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好?有什麼區別?

1.三元鋰電池是鋰電池的一種 主要是指做電池的正極材料,通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰.2.而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰電池俗稱三元材料鋰電池,它 比鈷酸鋰便宜,耐壓略高一點,平均電壓略低 電池界稱電池平臺 克容量略高一點但壓實比低一點,同型號的電池容量略低於鈷酸鋰電池。3.三元鋰電池的最大特點就是單...

磷酸鐵鋰電池,價格問題

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