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磷酸铁锂和三元锂离子电池哪个更好

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-04-17 10:52    浏览量:
  1.实验

  1.1实验材料的选择

  磷酸铁锂与镍、钴、锰的比例为1: 1: 1,阴极为MCMB,电解液为EC、PC、EMC、DEC组成的混合溶剂,电解液为锂盐LiPF6,隔膜为单层PP25m

  1.2多孔膜电极和复合膜电极的制备

  根据电池制造工艺,采用方形铝壳LP2770102电池的外壳、盖和相同的多极耳绕组结构,制造了两种以磷酸铁锂和三元材料为正极材料的电池。磷酸铁锂离子电池的平均容量、内阻和质量分别为7.2Ah、1.06m和361g,三元材料电池的平均容量、内阻和质量分别为8.6Ah、1.12m和360g.

  1.3分析和测试

  测试条件如下:三元电池充放电电压控制范围为2.5~4.2V,1C=7.5A,磷酸铁锂电池充放电电压控制范围为2.0~3.65V,1C=6.5Ah,测试温度为(252),无特殊说明。

  从图1和表1可以得出结论,使用三元材料的同体积电池的放电容量、比能量和比功率比使用磷酸铁锂材料的电池高19.4%。由于三元材料的质量比容量和压实密度都高于磷酸铁锂材料,因此使用三元材料进行电池放电具有很大的优势。

  从图2和表2可以看出,在不超过10C充电时,三元材料电池和磷酸铁锂电池的恒流充电容量/总容量比没有明显差异。当以高于10C的速率充电时,磷酸铁锂电池的恒流充电容量/总容量比越小,充电速率越大,恒流充电容量/总容量比与三元材料电池的差异越明显,这主要与磷酸铁锂电池在30%~80%SOC时电压变化小有关,如使用软阴极

  2.3循环性能比较

  图3中,三元材料电池3900次循环后剩余容量为66%,磷酸铁锂电池5000次循环后剩余容量为84%。循环寿命明显优于三元材料电池和磷酸铁锂电池。以剩余容量/初始容量=80%为测试终点,目前三元材料电池实验室1C循环寿命约为2500次,磷酸铁锂离子电池实验室1C循环寿命超过3500次,部分达到5000次以上。

  2.4不同温度下的放电试验

  不同温度下电池的放电比较如图4所示。55放电时,三元电池与磷酸铁锂常温放电容量无差异。在-20放电时,三元电池的放电容量/常温容量比磷酸铁锂电池高15%,如表3所示。3.结论

  本文通过制作相同结构的电池,得出三元材料和磷酸铁锂材料在混合动力汽车电池中的优缺点。三元材料在电池比能量、比功率、高速充电和低温性能方面具有优势,而磷酸铁锂材料在循环性能方面具有明显优势,磷酸铁锂电池在安全性方面优于三元材料。选择电池时,可以根据不同的用途进行选择。比如公交车空间大,对电池的比能量和比功率要求相对较低。可以选择磷酸铁锂电池,以充分发挥其良好的循环性能。汽车空间有限,电池消耗小,选择高比能量、高比功率的三元电池更合适。

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