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磷酸鐵鋰電池的優缺點

發布時間：2022/12/1 10:11:00

來源：http://www.goingmagazine.net/news895493.html

1.磷酸鐵鋰電池的優點

1）電池的壽命長

單電芯LFP在標準測試條件下，其循環壽命基本普遍能夠可以達到2000次以上，甚至可以達到3500次以上，而有些特定的儲能電池可以達到4000-5000次，在一定的條件下，使用壽命可以長達7-8年，這也是電動汽車選擇LEP的首要條件之一。而鉛酸電池，在條件下使用，使用壽命在300次左右，壽命可能不會超過3年。而成組后的LEP電池包的壽命也能夠達到800-2000次左右。

2）安全性相對較高

相比三元，鈷酸鋰鋰電池來說，安全性高。這主要是LFP電池本身的晶體結構決定的，它的P-O鍵比較穩固，即使在過充或者高溫情況，不會像鈷酸鋰那樣發生結構崩塌。也不會像三元那樣因為高溫或者過充，材料變形或者氧化。它能耐一定范圍內的過充過放，短時過放到0，能恢復80%以上；過充到100%，也不會起火爆炸。

3）高溫性能好

LFP電池材料熱失控溫度值可達350℃-500℃，而錳酸鋰，鈷酸鋰，三元電池通常在溫度為200℃左右發生劇烈反應。工作溫度可以達到75°左右，而其他三種電池，長期工作在70°左右，電池的壽命將受到嚴重影響，甚至可能發生熱積累后熱失控。

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）單體電芯容量大

磷酸鐵鋰電池作為動力電池來說，單體電芯的容量可以做到2AH-1000Ah，這是其他電池無法做到的。容量大的單體電芯應用在電動車上可以輕松融合CTP技術和CTC技術,提高電池的能量密度。

6）無記憶效應

LFP電池可以隨用隨充，不會影響很大地電池的壽命，也不會造成不可逆容量的生成。而鎳氫電池和鉛酸電池則具有記憶效應。

7）成本相對較低

相比三元電池來說，LEP電池的生產成本較低，主要是原材料的價格相比三元電池的原材料低。

8）節能環保

磷酸鐵鋰電池相比其他類的電池來說，電池里不含有重金屬，綠色環保，無毒，無污染。

2. 磷酸鐵鋰電池的缺點

1）電池的低溫性能較差

LEP電池的低溫性能相比三元電池來說，較差，磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差，、鋰離子擴散速度慢，另外比較容易出現極化，降低容量的發揮。

2) LEP正極材料容易帶有金屬鐵

在磷酸鐵鋰燒結過程中，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，這是電池中忌諱的物質。

3）能量密度相對較低

相比三元電池，磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，單電芯高不會超過200WH/KG,成組后普遍在120-140 WH/KG, 而三元電池，單電芯目前可以做到高達350WH/KG,成組后160WH-200WH/KG。

4）產品的一致性相對較低

從材料制備角度來說，磷酸鐵鋰的合成反應是一個復雜的多相反應，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。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。導致單電芯的壽命高達5000次，而成組后可能只有800-2000次。三元電池因為材料的制備，一致性較好。

5）電池的BMS的陳本相對較高

因為磷酸鐵鋰電池的開路電壓與SOC的變化在30%-70%之間變化很小，導致電池的管理系統需要通過其他方法來預測電池的健康狀態，增加了電池的預測難度，同時增加了電池的成本。

6）電池具有知識產權缺陷

目前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。這兩個基礎性的是無法繞過去的，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。

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