钜大LARGE | 点击量：23633次 | 2018年05月27日
磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好
1、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。锂离子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。
2、三元聚合物锂电池：是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。
一、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。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（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。
优点：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说，磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点：更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属（原材料成本低）、支持快速充电、工作温度范围广。
缺点：
磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差；产品一致性差；知识产权问题。
二、三元锂电池
三元聚合物锂电池：正极材料使用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元正极材料的锂电池。据清华大学欧阳明高解释：本次调查中所称的“三元”材料，指的是正极是三元，负极是石墨的通常说法中的“三元动力电池”。而在实际研发应用中，还有一种正极是三元，负极是钛酸锂的，通常被称为“钛酸锂”，其性能比较安全，寿命比较长，不属于普通所说的“三元材料。”
优点：
三元锂电池能量密度高，循环性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。
缺点：
三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险，目前造价较高。
总结：对比之下，三元聚合物锂电池的确有着更优于磷酸铁锂电池的特质，但是目前随着新能源它的发展却受到了阻碍，但是总得来说三元聚合物锂电池更好。
电芯按照材料，主要分为磷酸铁锂和锰系（含钴锂，三元等材料）。
铁锂标称电压3.2-3.3V，锰系3.6-3.7V，这个是最明显的区别。
铁锂体系的优点：理论寿命长，理论耐过充过放性能优良
三元体系的优点：能量密度高，低温性能好，体积小，放电线性好。
铁锂的缺点：体积大，重量大，放电线性不好，低温性能差。
三元体系的缺点：循环寿命略差，高温条件下寿命差。
很多介绍铁锂的文章，都会提到循环寿命最少有1500循环，2000-3000也很常见。如果事实是这样，那铁锂的优势确实非常大，不过实际和理论却有很大差异。本人经手过一个铁锂电芯，国内某大厂产的，实际寿命大约在100循环左右，勉强和铅酸能比比，这种在理论上也是2000的寿命，实际只有1/20，当然这种是比较渣的类型，不具备代表性。按照几年使用经验来看，品质可以的铁锂，寿命会略有优势，不过优势非常微弱，和理论上的指标依然有很大差异，达到了可以忽略不计的程度。
所以，如果是基于寿命方面的考虑去选择铁锂，那基本是不靠谱的事情！
低温性能。
铁锂的低温性能是硬伤，江浙地区，在冬天0-5度的气温下，铁锂的表现大约是夏天的75%左右，大功率车大电流条件下，甚至会更低。三元类的电池在同样气温下，大约是夏天的90%左右，有下降，但还不太明显。更靠北方的地区，下降的会更多一点。不同地域的客户，在选择锂电材料的时候，这点是必须要考虑到的。
放电线性。
放电线性简单的说，是剩余电量和电压之间的关系。
铁锂由于材料特性，放电有高压区，平台区和低压区。其中高压和低压区，电压的下降都非常快，在平台区，下降非常满。最终的使用表现就是充满的铁锂，起步几百米，就会掉好几V虚电，然后会进入一个电压下降非常缓慢的平台区，大约放出80-90%的储电量之后，会进入到低压区。这种放电特性从好的方面来说，主要放电区间电压都非常平缓，从不好的方面来说，用户很难根据电压显示数据来判断剩余电量的多少，搞不好就要推车。
过充过放性能。
铁锂的一大优势（理论）是耐过充过放，通常来说，铁锂短时间过充到5V没有危险，立即释放多余电量的话，对性能也没有太明显的影响。而锰系电池，到5V已经会有明显的过充反应，会对电芯造成比较严重的损伤。
过放状态下，铁锂到0V都可以恢复正常（性能会略有下降），三元体系过放到0V就报废了。
基于以上字面理解，铁锂具有更好的过充过放性能。
实际上，由于铁锂的高压和低压区充放电曲线非常陡峭，微弱的电量都会引起电压的显著变化。事实的表现刚好会和字面上的意思相反。
比如同样容量的铁锂和三元体系电芯，在充满的条件下，串联起来做过充测试，铁锂的电压会升的非常快，会早于锰系报废；过放测试也一样，如果是单节，过放的最低下限就是0V，实际电池组中，过放到0V不会停止，电芯会以很快的速度变成负压导致报废。
体积。
铁锂的体积天然劣势。同样的尺寸条件下，铁锂能装10AH的，三元体系通常能装到15AH以上。这对目前大功率电摩来说，具有非常大的差异。
以骠骑车型为例，装铁锂电池，一般在72V80AH左右，要装100AH需要做比较大的改动，换成三元类的电池，装150AH是比较简单的，要装到200AH也不难。这对需要长途和大电流放电的客户，铁锂的劣势就非常大了。不论在放电输出电流，还是续航里程，都不是差一点点。
实际寿命。
铁锂质量比较好的情况下，1年衰减量可以控制在5%以内，第二年可以在15%以内。三元类型的，1年降幅在7-10%，2年在20-25%。当然，具体也和使用负荷，使用频率有关系，这里只是一个大概的表述。
综合多种因素，铁锂的使用特性大致可以表述为：尺寸相对较大，低温性能不好，可以在寿命期内保持相对平缓的衰减速率，一般用5年左右是可以的；三元体系的特点：体积小，可以装更大的容量，冬天性能下降不多，初期容量较大，比铁锂有明显的里程优势，寿命后期会有比较明显下降，一般寿命3左右年。
上一篇：如何正确使用电动车锂电池
下一篇：电动车锂电池使用注意事项
