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磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別

來(lái)源：天都化機(jī) 時(shí)間：2024-09-02 瀏覽：

磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別

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(biāo)稱電壓3.2-3.3V ；三元鋰電池：3.6-3.7V。

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1、低溫性能

我國(guó)幅員遼闊，氣候復(fù)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(dòng)汽車的主力市場(chǎng)，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(qū)間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會(huì)顯得有些乏力。

“相對(duì)25℃容量”是指不同溫度條件下放電容量與25℃時(shí)放電容量的比值。該數(shù)值能夠準(zhǔn)確反映出電池在不同溫度條件下續(xù)航的衰減，越接近100%，電池表現(xiàn)越好。以25℃為基準(zhǔn)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(méi)有差別。但在零下20℃時(shí)，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。不同地域的客戶，在選擇鋰電材料的時(shí)候，這點(diǎn)是必須要考慮到的。

2、放電線性

放電線性簡(jiǎn)單的說(shuō)，是剩余電量和電壓之間的關(guān)系。鐵鋰電池由于材料特性，放電有高壓區(qū)，平臺(tái)區(qū)和低壓區(qū)。其中高壓和低壓區(qū)，電壓的下降都非?？?，在平臺(tái)區(qū)，下降非常慢。這種放電特性從好的方面來(lái)說(shuō)，主要放電區(qū)間電壓都非常平緩，從不好的方面來(lái)說(shuō)，用戶很難根據(jù)電壓顯示數(shù)據(jù)來(lái)判斷剩余電量的多少，搞不好就要推車。

3、能量密度

目前國(guó)內(nèi)新能源汽車主要使用的是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，但磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的理論能量密度有限，磷酸鐵鋰電池單體能量密度為120Wh/kg，成組后能量密度為80Wh/kg，因此現(xiàn)企業(yè)正在積極研發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動(dòng)力鋰電池。而三元電池能量密度較高，三元鋰電池單體能量密度為180Wh/kg，成組后110Wh/kg，相應(yīng)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。因此在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。

4、安全性

從安全性上來(lái)講，磷酸鐵鋰電池比三元電池更具有優(yōu)勢(shì)。原因在于三元材料中鎳鈷鋁電池超過(guò)180℃就會(huì)自加熱，起火后很難控制，而磷酸鐵鋰材料到250℃才會(huì)發(fā)生放熱現(xiàn)象。

5、循環(huán)壽命方面

磷酸鐵鋰電池單體電芯的循環(huán)壽命在2000次以上，三元鋰單體電芯的循環(huán)壽命在1000次左右。成組后，因工作環(huán)境復(fù)雜，使用壽命有所下降。

總的來(lái)講，磷酸鐵鋰電池理論能量密度有限，提升的空間不是很大，磷酸鐵鋰耐高溫比較好，三元鋰耐低溫比較好，安全性磷酸鐵鋰會(huì)比較好，壽命磷酸鐵鋰也是比較長(zhǎng)，因兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此應(yīng)用領(lǐng)域也有所不同。動(dòng)力電池企業(yè)應(yīng)該要更加注重電池的安全，加強(qiáng)生產(chǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格保證質(zhì)量，才能保證新能源汽車的使用安全和乘用人的人身安全。

磷酸鐵鋰電池采用磷酸鐵鋰（ LiFePO4 ）作為正極材料，用鐵元素來(lái)做電池原料，優(yōu)勢(shì)點(diǎn)在于成本低廉，安全性較高。其中，磷酸鐵鋰晶體中的 P-O 鍵非常穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，擁有良好的安全性。

三元鋰電池的“三元”分別指的是包含鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，在三元鋰電池中做正極，其中鎳能夠提升電池的體積能量密度，這也是三元鋰電池續(xù)航能力高的主要構(gòu)成；而鈷能夠提升電池的穩(wěn)定性和電池壽命，但缺點(diǎn)在于價(jià)格較為昂貴；后者錳鋁的存在的作用就是在于降低正極材料的成本。

磷酸鐵鋰的主要優(yōu)勢(shì)在于原材料價(jià)格比較實(shí)惠，因此造價(jià)相比其它正極材料更低廉，可以拉低車企造車和消費(fèi)者購(gòu)車的成本。此外，磷酸鐵鋰本身具有耐高溫性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)，最大缺點(diǎn)是由于能量密度較小，續(xù)航能力并不出彩。

磷酸鐵鋰電池是采用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，目前大部分鋰離子電池使用的正極材料是鈷酸鋰，采用磷酸鐵鋰作為電池的正極材料，使電池的安全性能得到改善，而且可以延長(zhǎng)汽車的使用壽命，一般的鋰離子電池壽命在300次左右，但是采用磷酸鐵鋰打造的鋰電池可以到達(dá)2000次以上的壽命時(shí)長(zhǎng)，而且磷酸鐵鋰電池的工作溫度范圍很廣，電池的耐高溫性能出色，同時(shí)采用磷酸鐵鋰打造的電池，不含任何重金屬和稀有金屬，是一款無(wú)污染的電池。

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