锂电池组,磷酸铁锂电池与三元锂电池的区别

锂电池中,比较普遍使用的两种正极材料电池是磷酸铁锂与三元。二者的竞争也一直存在,都各有长短之处。今天分享一下磷酸铁锂与三元锂之间的对比。

锂电池之所以好,能替代之前人们一直使用的其他电池,它的优势还是比较明显的。无污染,无记忆效应,自耗电低,循环寿命长,能量密度高等都是它自有的优势。

由于材料的特性,磷酸铁锂平台电压比三元锂的低。铁锂标称3.2V,单体电压范围2.0~3.65V;而三元锂标称3.6V,单体电压范围2.5V~4.2V。

如果产品要求体积小重量轻,当然要选择三元锂电池,因为它的能量密度很高。以为例,国内品牌的铁锂电池容量在mAh左右;而三元锂电池,mAh和mAh国内较为常见,进口品牌三元锂能量密度更高,-mAh都是成熟稳定的产品了。

举个例子,常见的48V16Ah的产品,铁锂需要匹配15串10并,颗电芯;而三元锂只需要13串5并左右就能搞定,才65颗的电芯。这样的体积与重量,三元锂比铁锂电池小得多了。

如果产品要求长的循环寿命,长时间在高温环境下使用,安全稳定性能要求很高,那磷酸铁锂电池是它的首选。1C倍率充放电,实验室环境下,铁锂电池能有次以上的cyclelife,剩余容量大于80%,这个是三元锂材料无法达到的。由于特有的材料特性,磷酸铁锂电池安全稳定性更高,起火爆炸的概率比较低。

我们再来看看充放电的曲线比对情况。下面这张是铁锂-mAh的电芯0.5C充放电的曲线,横坐标是容量,纵坐标是电压。曲线中的容量基本集中在3.1~3.3V之间。两个末端的电压波动特别大。

再看看三元锂电池,相比之下,曲线坡度大一些。容量基本集中在3.3V~3.9V之间。

对比充放电曲线看,磷酸铁锂电池充放电时电压相对平稳,而三元锂电池电压相对波动较大。相比之下,如果是通过电压来预估容量,磷酸铁锂电池误差更大,三元锂电池则相对误差小。目前锂电池组的PACK中,BMS都会用电量计库仑积分与电压波动修正来显示电池组的SOC,这样才精准。

磷酸铁锂与三元锂电池的区别远不及这些,以上仅为简述,欢迎留言讨论。

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