磷酸铁锂电池、聚合物锂电池、三元锂电池的区别
来源: | 作者:proa7ff17 | 发布时间: 2019-06-06 | 2421 次浏览 | 分享到:
常用的磷酸铁锂电池、聚合物锂电池、三元锂电池各有特性,实际选择要根据应用环境而定。


一、聚合物锂电池

聚合物锂电池一般指聚合物锂离子电池。聚合物锂电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。聚合物锂电池的原理与液态锂相同,主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。

聚合物锂电池的优点

1.单体电池的工作电压高达3.6V~3.8V远高于镍氢和镍镉电池的1.2V电压。

2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍,或者更高。

3.自放电小,在放置很长时间后其容量损失也很小。

4.寿命长,正常使用其循环寿命可达到500次以上。

5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。

6.安全性能好,聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。

7.厚度小,能做得更薄。超薄,电池能够组装进信用卡中。普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极材料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求方向。

8.重量轻,采用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。

9.容量大,聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选,现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。

10.内阻小

聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。

11.形状可定制

制造商不用局限于标准外形,能够经济地做成合适的大小。聚合物锂电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。

12.保护板设计简单

由于采用聚合物材料,电芯不起火、不爆炸,电芯本身具有足够的安全性,因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略PTC和保险丝,从而节约电池成本。

二、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。锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。对于LiFePO4的正极材料,其原料来源较为广泛,循环寿命较长,安全指数也很高,对环境污染较小,在众多正极材料中体现出非常强的综合性能。

LiFePO4磷酸铁锂电池在充电时,正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中锂离子Li通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

磷酸铁锂电池的优点

1、磷酸铁锂电池的寿命长,循环寿命在2000次以上。在同样的条件下,磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

2、使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。

3、充电快速。使用专用充电器,1.5C充电40分钟即可以使电池充满。

4、磷酸铁锂电池耐高温,磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500

5、磷酸铁锂电池的容量大。

6、磷酸铁锂电池没有记忆效应。

7、磷酸铁锂电池绿色环保,无毒,无污染,原材料来源广泛,价格便宜。

三、三元锂电池

三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂不同,三元锂电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂电池也有很大的优势。三元锂电池相比磷酸铁锂电池,更加适应现在以及未来的家用电动汽车。

三元锂电池耐低温性能更好,是制造低温锂电池的主要技术路线,在零下20℃时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量,且由于在低温条件下,三元锂电池的放电平台远远高于磷酸铁锂电池电压平台启动也更快。

磷酸铁锂电池要优于三元锂电池,三元锂电池的理论寿命是2000次,但基本上到1000次循环时,容量衰减到60%;就算业界最优秀品牌特斯拉,经过3000次也只能保持70%的电量,而磷酸铁锂电池经过相同循环周期,还有80%的容量。