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动力磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池谁更好

来源:九游app手机版  日期:2019-05-31 09:55  浏览量:

  动力磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池谁更好?当下动力电池呈现出多技术路线共同发展的趋势,主要围绕着磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂四种电池材料,在各自的应用领域风生水起,占据一定的市场份额。今天就来说说动力磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池谁更好。

磷酸铁锂电池.jpg

  动力磷酸铁锂电池

  磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。

  相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。

  磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。

  锰酸锂电池

  锰酸锂电池是指正极使用锰酸锂材料的电池,其标称电压达到3.8V,是目前主流的动力电池。这种电池能量密度中等,寿命一般,安全环保,没有专利限制。但锰酸锂这种材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,容易发生鼓胀,高温性能较差。

  锰酸锂电池的材料具有一定的优点,它可以保证在满电状态下,正极的锂离子可以完全嵌入到负极炭孔中,而不是像钴酸锂那样在正极有一定残留,这就从根本上避免了枝晶的产生,理论上是这样,实际上,锰酸锂电池如果遭遇强大外力作用或者在制备过程中偷工减料都可能造成电池在充放电循环过程中瞬间形成锂离子快速移动,在负极来不及完全接收锂离子的情况下形成枝晶。避免这一后果要从电池出厂时的测试来保证。

  总之,检测合格的锰酸锂电池一般不会发生安全事故,锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远低于钴酸锂,即使外部短路,也基本能避免析出金属锂引发的燃烧和爆炸。

  钴酸锂电池

  钴酸锂可以算是锂电池正极材料的鼻祖,其电化学性能优越,振实密度大。使得钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、综合性能突出等优点。但其缺点也非常明显,安全性能差、成本非常高,使得它现今只在数码电子产品市场上有比较广泛的应用。

  在制备上的最大特点是,在充满电后,仍有大量的锂离子留在正极,也就是说,在负极上容纳不了更多的附在正极上的锂离子,但在过充状态下,正极上多余的锂离子仍会向负极游动,因不能完全容纳变回在负极上形成金属锂,由于金属锂是树枝状的晶体,因而被称为枝晶,枝晶一旦形成,就会给刺穿隔膜提供机会,隔膜刺穿将形成内部短路。由于电解液的主要成分是碳酸酯,闪点和沸点较低,在温度较高的情况下就会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶的形成在小容量锂电池上比较容易,因此钴酸锂电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池,不能用于动力电池。

  动力磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池的对比

  从安全稳定性来看,由高到低排序为:磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池

  从能量密度上看,由高到低排序为:钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池

  从循环寿命上看,由高到低排序为:磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池

  市场上的新能源车用到的电池种类五花八门,从国内推崇的磷酸铁锂电池、到行业新兴的三元锂电池,这些不只是消费者,很多从业者都摸不着头脑。在市场未来发展前景来看,燃料电池、固态电池随着技术的整体进步及相关配套的完善,也终将占据一定的市场地位,但短期内还不足以对磷酸铁锂电池的市场地位形成影响。

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