動力磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池誰更好

來源：存能電氣  日期：2019-05-31 09:55  瀏覽量：次

　　動力磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池誰更好？當下動力電池呈現出多技術路線共同發展的趨勢，主要圍繞著磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰四種電池材料，在各自的應用領域風生水起，占據一定的市場份額。今天就來說說動力磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池誰更好。

　　動力磷酸鐵鋰電池

　　磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環壽命長，在高溫與高熱環境下的穩定性高。

　　相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說，磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優點：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。

　　磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產品一致性差；知識產權問題。

　　錳酸鋰電池

　　錳酸鋰電池是指正極使用錳酸鋰材料的電池，其標稱電壓達到3.8V，是目前主流的動力電池。這種電池能量密度中等，壽命一般，安全環保，沒有專利限制。但錳酸鋰這種材料本身并不太穩定，容易分解產生氣體，容易發生鼓脹，高溫性能較差。

　　錳酸鋰電池的材料具有一定的優點，它可以保證在滿電狀態下，正極的鋰離子可以完全嵌入到負極炭孔中，而不是像鈷酸鋰那樣在正極有一定殘留，這就從根本上避免了枝晶的產生，理論上是這樣，實際上，錳酸鋰電池如果遭遇強大外力作用或者在制備過程中偷工減料都可能造成電池在充放電循環過程中瞬間形成鋰離子快速移動，在負極來不及完全接收鋰離子的情況下形成枝晶。避免這一后果要從電池出廠時的測試來保證。

　　總之，檢測合格的錳酸鋰電池一般不會發生安全事故，錳酸鋰穩固的結構使其氧化性能遠低于鈷酸鋰，即使外部短路，也基本能避免析出金屬鋰引發的燃燒和爆炸。

　　鈷酸鋰電池

　　鈷酸鋰可以算是鋰電池正極材料的鼻祖，其電化學性能優越，振實密度大。使得鈷酸鋰電池具有結構穩定、容量比高、綜合性能突出等優點。但其缺點也非常明顯，安全性能差、成本非常高，使得它現今只在數碼電子產品市場上有比較廣泛的應用。

　　在制備上的最大特點是，在充滿電后，仍有大量的鋰離子留在正極，也就是說，在負極上容納不了更多的附在正極上的鋰離子，但在過充狀態下，正極上多余的鋰離子仍會向負極游動，因不能完全容納變回在負極上形成金屬鋰，由于金屬鋰是樹枝狀的晶體，因而被稱為枝晶，枝晶一旦形成，就會給刺穿隔膜提供機會，隔膜刺穿將形成內部短路。由于電解液的主要成分是碳酸酯，閃點和沸點較低，在溫度較高的情況下就會燃燒甚至爆炸。控制鋰枝晶的形成在小容量鋰電池上比較容易，因此鈷酸鋰電池目前僅限于便攜式電子設備等小容量電池，不能用于動力電池。

　　動力磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池的對比

　　從安全穩定性來看，由高到低排序為：磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池

　　從能量密度上看，由高到低排序為：鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池

　　從循環壽命上看，由高到低排序為：磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池

　　市場上的新能源車用到的電池種類五花八門，從國內推崇的磷酸鐵鋰電池、到行業新興的三元鋰電池，這些不只是消費者，很多從業者都摸不著頭腦。在市場未來發展前景來看，燃料電池、固態電池隨著技術的整體進步及相關配套的完善，也終將占據一定的市場地位，但短期內還不足以對磷酸鐵鋰電池的市場地位形成影響。