LFP電池是什么意思,LFP磷酸鐵鋰電池和NMC三元鋰電池的區(qū)別,?
LFP電池是什么意思,?
LFP電池是指磷酸鐵鋰電池(Lithium Iron Phosphate Battery)的簡(jiǎn)稱,。它是一種新型的鋰離子電池,由鋰離子電池的一種,,具有高能量密度、長(zhǎng)壽命,、安全性好等特點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng),、電動(dòng)工具等領(lǐng)域,,既然如此,那LFP磷酸鐵鋰電池和NMC三元鋰電池的區(qū)別有哪些呢?
LFP電池的正式名稱為鋰鐵磷酸鋰電池,,它的正極材料是磷酸鐵鋰(LiFePO4),,負(fù)極材料是石墨,電解質(zhì)是有機(jī)溶液,。與其他類型的鋰離子電池相比,,LFP電池具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1、高能量密度:LFP電池具有較高的能量密度,,能夠提供較長(zhǎng)的續(xù)航里程,。這使得它成為電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的理想選擇。
2,、長(zhǎng)壽命:LFP電池具有較長(zhǎng)的壽命,,可以進(jìn)行大約2000到5000次的充放電循環(huán),大大延長(zhǎng)了電池的使用壽命,。
3,、安全性好:LFP電池在安全性方面表現(xiàn)優(yōu)異,不易發(fā)生過(guò)熱,、燃燒等危險(xiǎn)情況,。這得益于其正極材料的穩(wěn)定性和抗熱性能。
4,、不含重金屬:LFP電池不含有汞,、鉛等重金屬,對(duì)環(huán)境友好,,符合環(huán)保要求,。
由于上述優(yōu)點(diǎn),LFP電池在電動(dòng)汽車,、儲(chǔ)能系統(tǒng),、電動(dòng)工具等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,,LFP電池的高能量密度和長(zhǎng)壽命使得車輛能夠擁有更長(zhǎng)的續(xù)航里程,,并且減少了電池更換的頻率,提高了電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性,。在儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域,,LFP電池可以用于儲(chǔ)存太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源,,提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng),。在電動(dòng)工具領(lǐng)域,LFP電池具有輕便,、高效,、安全等特點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于各類電動(dòng)工具中。
LFP磷酸鐵鋰電池和NMC三元鋰電池的區(qū)別有哪些,?
1,、能量密度:NMC三元鋰電池 > LFP磷酸鐵鋰電池
能量密度是評(píng)價(jià)電池性能的重要指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),,能量密度越高,電池單位重量或體積所能容納的電量就越多,,續(xù)航里程也就越遠(yuǎn),。例如,兩塊重量和大小相同的礦石,,一塊雜質(zhì)多一點(diǎn),,一塊雜質(zhì)少一點(diǎn),提取率高一點(diǎn),,無(wú)疑會(huì)更有價(jià)值,。因此,同樣體積下,,能量密度越高,,蓄電能力越強(qiáng)。
LFP由于其固有的化學(xué)特性,,電荷低,,能量密度約為140Wh/kg。NCM電壓高,,能量密度基本在240kWh/kg,。也就是說(shuō),同等重量下,,NCM的能量密度是LFP的1.7倍,。
目前NCM鋰電池有NCM523、NCM622和NCM811三種,。這三種鋰電池都是根據(jù)正極材料中鎳,、鈷、錳的比例來(lái)命名的,,比如811電池,。正極材料主要由80%的鎳、10%的鈷和10%的錳組成,。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在之前NCM的基礎(chǔ)上將電極材料改為8:1:1,。
隨著對(duì)電池能量密度的要求越來(lái)越高,高鎳NCM811是電池發(fā)展的重點(diǎn)突破方向,。選擇它的主要原因是鎳含量的增加會(huì)促進(jìn)三元(鎳鈷錳)正極材料的比容量上升,,可以進(jìn)一步擴(kuò)大電池的能量密度,,以及電能儲(chǔ)存能力會(huì)隨著能量密度的增加而上升。
2,、安全性:LFP磷酸鐵鋰電池 > NMC三元鋰電池
由于材料的原因,,LFP 具有最好的熱穩(wěn)定性。電熱峰值超過(guò)350℃,,化學(xué)成分在500℃至600℃之間開(kāi)始分解,。但其耐低溫性能較差,3500mAh容量的pack,,在-10℃環(huán)境下工作,,100次充放電循環(huán),已經(jīng)處于報(bào)廢狀態(tài),。相比之下,,NCM材料不穩(wěn)定,往往在200度左右容易分解,,電解液在高溫作用下會(huì)迅速燃燒,,引發(fā)連鎖反應(yīng),甚至引起車輛自燃!所以很多搭載NCM鋰電池的新能源汽車都需要加入溫度保護(hù)和BMS來(lái)保護(hù)電池,。所以在高溫下,,磷酸鐵鋰的安全性是比較高的。
3,、低溫性能:NMC三元鋰電池 > LFP磷酸鐵鋰電池
冬季電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程衰減普遍,,磷酸鐵鋰電池的低溫性能比三元鋰電池差。磷酸鐵鋰的溫度下限為-20℃,,低溫環(huán)境電性能較差,。 LFP容量保持率在0℃時(shí)約為60-70%,-10℃時(shí)約為40-50%,,-20℃時(shí)約為20-30%,。NCM的低溫極限為-30℃,低溫放電性能好,。在與LFP同等低溫條件下,,冬季續(xù)航里程衰減小于15%,明顯高于LFP,。冬季電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程衰減普遍,,磷酸鐵鋰的低溫性能比三元鋰電池差。
4,、壽命:LFP磷酸鐵鋰電池 > NMC三元鋰電池
電池壽命是電池在反復(fù)充放電后的衰減,,一般電動(dòng)車充滿電后,有效電量衰減到原來(lái)電量的80%以下,,這就意味著需要更換電池了,,更換標(biāo)準(zhǔn)與手機(jī)相同,。
一般來(lái)說(shuō),LFP的完整充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)3500次以上,。每次充放電后,,電量都會(huì)衰減一次,衰減數(shù)次后,,原來(lái)的電量將不足80%,。例如它每天循環(huán)一次,LFP 需要將近 10 年的時(shí)間才能開(kāi)始衰變和更換,。
與 LFP 不同,,NCM 的壽命比 LFP 電池短。完成2000次以上的充放電循環(huán)后,,會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)衰減現(xiàn)象,時(shí)間一般為6年左右,。但是,,通過(guò)電池管理等方法,可以稍微延長(zhǎng)電池壽命,,但只能延長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn),。
當(dāng)然,電池組的壽命并不是單個(gè)電芯壽命的總和,。作為組合,,如果其中電池的性能高度一致,則電池組的壽命只能接近單個(gè)電池的壽命,。
5,、制造成本:NMC三元鋰電池 > LFP磷酸鐵鋰電池
關(guān)于成本,LFP磷酸鐵鋰電池也有巨大的優(yōu)勢(shì),。它們不含貴金屬(鎳鈷元素),,因此生產(chǎn)成本更低。NCM使用多種鎳,、鈷,、錳材料,生產(chǎn)高鎳電池對(duì)工藝環(huán)境要求比較嚴(yán)格,,目前成本較高,。
其次,近年來(lái),,鋰,、鈷等金屬資源面臨緊缺問(wèn)題,尤其是鈷金屬,,價(jià)格暴漲,,報(bào)價(jià)超過(guò)20萬(wàn)元/噸,。而一噸電解鎳的價(jià)格,現(xiàn)在也在11萬(wàn)元左右,。于是,,不少電池企業(yè)不得不轉(zhuǎn)向811,提高鎳含量,,降低鈷含量,,從而降低成本。
結(jié)合能量密度,、低溫性能,、安全性、使用壽命和成本這些因素,,LFP和NCM各有優(yōu)勢(shì),,但誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)還真不好說(shuō)。
在實(shí)際使用中,,磷酸鐵鋰具有耐高溫,、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、價(jià)格低廉,、循環(huán)性能更好等優(yōu)點(diǎn),。原材料價(jià)格低廉,地球上有豐富的磷鐵資源,,不存在材料供應(yīng)問(wèn)題,。
綜上所述,雖然LFP磷酸鐵鋰電池和NMC三元鋰電池都是鋰離子電池,,但它們?cè)诨瘜W(xué)構(gòu)成,、性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域上存在一定區(qū)別。選擇合適的電池材料需根據(jù)具體需求來(lái)確定,,以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),。
相關(guān)文章
-
如何對(duì)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充電和放電?
2024-11-19 -
磷酸鐵鋰LFP電池和811NMC電池的區(qū)別是什么,?
2024-11-15 -
湖南格瑞普:堅(jiān)持自主創(chuàng)新勇立行業(yè)潮頭
2024-09-26