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三元锂电池和聚合物锂电池哪个好?有什么区别?

时间:2022-01-07 14:12:10来源:

导语:​三元锂电池与聚合物锂电池都属于锂电池的一种,那么,三元锂电池和聚合物锂电池哪个好?它们两者有什么区别呢?

  一、材料方面

  从使用材料来区分话,聚合物锂离子电池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。聚合物锂离子电池正极材料重要差别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是干态的,也可以是胶态的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。

  三元锂电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂离子电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际要调整,三元材料做正极的电池相关于钴酸锂离子电池安全性高,但是电压太低。

  其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂离子电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂离子电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差,因而锰酸锂仅作为国际第1代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同,逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。

  二、性能方面

  聚合物锂电池性能特点:设计较灵活、质量比能量更高、电化学稳定窗口较宽、安全可靠性更高、循环寿命更长、容量衰减速度较慢、体积利用率较高、内阻较小、重量较轻、自放电较小。

  三元锂电池性能特点:安全性上,其比钴酸锂电池的安全性还高,但低于磷酸铁锂电池,在目前所有商业化锂离子电池中安全性属于中等级别,仍有待提升;能量密度上,其远超过钴酸锂电池、锰酸锂电池以及磷酸铁锂电池;电压平台上,其单体占有绝对优势,为3.7V,,而磷酸铁锂为3.2V,钛酸锂为2.3V。

  聚合物锂电池缺点:生产成本较高,电解质体系提纯较困难,需要保护线路控制,防止过充放,破坏电池内部化学物质的可逆性,严重影响寿命。

  三元锂电池缺点:耐高温性较差、循环次数较为有限、大功率放电较差、元素有毒,大功率充放电后温度极易升高,高温后释放氧气易燃烧。


标签: 锂电池

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