三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的特点和优劣势详解

作者：小编更新时间：2022-12-24 点击数：

动力蓄电池包括锂离子动力蓄电池、金属氢化物/镍动力蓄电池等。锂离子动力蓄电池通常简称为锂离子电池，锂离子电池是新能源汽车动力锂电池的重要品类，近年来在市场上占有重要的地位和份额。

磷酸铁锂离子电池

循环寿命长安全性好

磷酸铁锂电池(LiFePO4)，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特点是不含钴等贵重元素，原料价格低，磷、铁的含量十分丰富。LFP电池的工作电压适中（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。

1、高倍率充放电特性和较长的循环寿命。据文献显示，在充电条件为1C倍率充电至3.65V，然后转恒压至电流下降到0.02C，之后以1C倍率放电至截止电压2.0V，循环1600次之后电池容量仍有初始容量的80%。

2、拥有良好的快充特性。可大电流2C快速充放电，在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满，启动电流可达2C；在3C倍率充电条件下，LFP电池15分钟可以充电55%，30分钟达到电容量95%以上。

3、安全性好。LFP的化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会出现剧烈的燃烧。

4、大容量。电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。

5、重量轻。同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3。

6、环保。磷酸铁锂电池无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。

7、缺点是其性能受温度影响大。尤其是在低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。能量密度较低，只有120Wh/kg。

磷酸铁锂电池应用范围：

数据中心、机房系统、通信基站、应急电源、汽车启动、改装车辆、工业设备、医疗设备、储能领域等等。锂电池储能领域将是锂电池最大的应用市场。

三元锂离子电池

耐低温能量密度大

三元聚合物锂电池，是指正极材料使用镍钴锰酸锂（Li(NiCoMn)O2）或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池，即含有镍、钴、锰三种元素的过渡金属嵌锂氧化物符合材料正极的锂离子电池。这种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点，形成了三种材料三相的共熔体系，由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物，重量能量密度能够达到200Wh/kg。

1、三元锂离子电池电压很高，在相同的体积或是重量下，三元锂离子电池的能量、功率更大。此外，在大倍率充电和耐低温性能等方面，三元锂离子电池有很大的优势。

2、三元锂电池的能量密度会比磷酸铁锂电池要高。如果是相同的功率，三元锂电池的体积会比磷酸铁锂电池体积小一倍左右。三元锂电池大多数也用作18650电池上，特斯拉也常用这种电池，而大巴车则常用磷酸铁锂电池。

3、三元锂离子电池的安全性相对略差。热稳定性较差，250-300℃就会发生分解，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，出现的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。

两款锂离子电池各有优缺点，适合自己才是最重要的

总的来讲，两种电芯的锂电池组各有优缺点，在未来很长的一段时间内，三元锂电池和磷酸铁锂电池两种技术路线将双线并行，也没有所谓的谁更好谁更差，适合自己才是最重要的。

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