磷酸鐵鋰電池的優點和缺點分別是什麼

時間 2022-02-01 20:12:15

1樓:莊生曉夢

一、優點:

1、安全效能的改善:磷酸鐵鋰晶體中的p-o鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。

2、壽命的改善: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。長壽命鉛酸電池的迴圈壽命在300次左右,最高也就500次,而磷酸鐵鋰動力電池,迴圈壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。

二、缺點:

1、磷酸鐵鋰電池正極的振實密度小,密度一般在0.8到1.3左右。體積大。

2、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。單質鐵會引起電池的微短路。

磷酸鐵鋰電池原理及構造:

1、商品化的磷酸鐵鋰電池一般由以下部分構成:正極材料(磷酸鐵鋰)、負極材料(石墨)、同時還有作為正極負集流體的鋁箔(正)、銅箔(負),正負極極耳(即從集流體引出)。

2、還有隔膜、電解液、鋁塑膜,電池保護板。採用的是卷繞式,製成18650型電池。

3、原理就是當放電的時候,li離子從負極遷移到正極;而充電時,li離子從正極遷移到負極,是一個搖椅式電池。

2樓:諾派迪鋰電池

這就不好說了,說優缺點至少應該兩個比較項啊。磷酸鐵鋰電池如果跟三元鋰電池比較,那麼主要優點就是安全性高、使用壽命長,其他效能都不如三元鋰電池。如果是跟鋁酸蓄電池比較那麼就是除了安全性低,其他效能都是優勢。

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?

3樓:錢起運餘斯

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:匿名使用者

鋰離子電池由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四個部分組成,其中正極材料成本達到30%,也是當前提升電池效能關鍵,根據使用材料不同分為鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳和鎳鈷鋁六種,其中後兩者就是大名鼎鼎的三元鋰電池,又稱三元聚合物電池;

業內人士指出,動力電池效能指標主要有儲能密度、迴圈壽命、充電速度、抗高低溫和安全性五個維度,其中儲能密度和安全性是兩大剛需,鈦酸鋰電池和錳酸鋰電池因為儲能密度太低而被拋棄,鈷酸鋰則因安全性太差而束之高閣,僅僅剩下磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池躋身主流市場,分別應用於客車市場和乘用車市場。

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?

磷酸鐵鋰電池的缺點

8樓:小冰銀蕩

一種材料是否具有應用發展潛力,除了關注其優點外,更為關鍵的是該材料是否具有根本性的缺陷。  國內現在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動力型鋰離子電池的正極材料,從**、科研機構、企業甚至是**公司等市場分析員都看好這一材料,將其作為動力型鋰離子電池的發展方向。分析其原因,主要有下列兩點:

首先是受到美國研發方向的影響,美國valence與a123公司最早採用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國內一直沒有製備出可供動力型鋰離子電池使用的具有良好高溫迴圈與儲存效能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷,歸結起來主要有以下幾點:

  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。單質鐵會引起電池的微短路,是電池中最忌諱的物質。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。

  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。低溫效能較差,即使將其奈米化和碳包覆也沒有解決這一問題。美國阿貢國家實驗室儲能系統中心主任don hillebrand博士談到磷酸鋰鐵電池低溫效能的時候,他用terrible來形容,他們對磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無法使電動汽車行駛。

儘管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯,但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種狀況下,裝置根本就無法啟動工作。  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。

磷酸鐵鋰的奈米化和碳包覆儘管提高了材料的電化學效能,但是也帶來了其它問題,如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工效能不良以及對環境要求苛刻等問題。儘管磷酸鐵鋰中的化學元素li,fe與p很豐富,成本也較低,但是製備出的磷酸鐵鋰產品成本並不低,即使去掉前期的研發成本,該材料的工藝成本加上較高的製備電池的成本,會使得最終單位儲能電量的成本較高。  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。從材料製備角度來說,磷酸鐵鋰的合成反應是一個複雜的多相反應,有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽,外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一複雜的反應過程中,很難保證反應的一致性。

5、智慧財產權問題。最早的有關磷酸鐵鋰專利申請在2023年6月25日由f x mittermaier & soehne ohg (de)獲得,並於同年8月19日公佈申請結果。磷酸鐵鋰的基礎專利被美國德州大學所有,而碳包覆專利被加拿大人所申請。

這兩個基礎性專利是無法繞過去的,如果成本中計算上專利使用費的話,那產品成本將會進一步提高。

此外,從研發和生產鋰離子電池的經驗來看,日本是鋰離子電池最早商業化的國家,並且一直佔據著高階鋰離子電池市場。而美國儘管在一些基礎研究上領先,但是到目前為止還沒有一家大型鋰離子電池生產企業。因此,日本選擇改性錳酸鋰作為動力型鋰離子電池正極材料更有其道理。

即使是在美國,利用磷酸鐵鋰和錳酸鋰作為動力型鋰離子電池正極材料的廠家也是各佔一半,聯邦**也是同時支援這兩種體系的研發。鑑於磷酸鐵鋰存在的上述問題,很難作為動力型鋰離子電池的正極材料在新能源汽車等領域獲得廣泛應用。如果能夠解決錳酸鋰存在的高溫迴圈與儲存效能差的難題,憑藉其低成本與高倍率效能的優勢,在動力型鋰離子電池中的應用將有巨大的潛力。

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...

磷酸鐵鋰電池長時間放置是否損壞,磷酸鐵鋰電池充滿電後,放置不用,多久才會沒電

鋰電池有個不好的特性 自放電,自放電與電壓有關 充入的電量,即充電的飽和狀態 所以長時間存放的鋰電池應充入一定的電量,而鋰電池儲存的過程中容量會損失 必然存在的現象 鋰電池充入電量的多少及儲存的溫度會影響鋰電池的容量,當鋰電池在相當長的一段時間內都不會使用的情況下,應將鋰電池電量用到一半左右乾燥儲存...

磷酸鐵鋰電池,價格問題

磷酸鋰電池 較高,生產原料成本高。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。磷酸鐵鋰的奈米化和碳包覆儘管提高了材料的電化學效能,但是也帶來了其它問題,如能量密度的降低 合成成本的提高 電極加工效能不良以及對環境要求苛刻等問題。儘管磷酸鐵鋰中的化學元素li,fe與p很豐富,成本也較低...