磷酸鐵鋰和三元鋰以及鈷酸鋰電池性能分析

導(dǎo)讀：本文主要介紹磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池以及鈷酸鋰電池性能分析

在“智能制造”、“工業(yè) 4.0”的大背景下，鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度成為鋰電池廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來(lái)源，其性能和價(jià)格對(duì)鋰離子電池的影響較大。格瑞普目前研制成功并廣泛應(yīng)用的有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。關(guān)于如何在三者之間做選擇，我們今天來(lái)簡(jiǎn)單分析一下。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池的一種，是用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。特點(diǎn)是安全穩(wěn)定性強(qiáng)、耐高溫、循環(huán)性能好。

三元鋰電池

又被為“三元聚合物鋰電池”，指的是鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰作為正極材料的鋰電池。由于三元鋰電池體積更小、能力密度更高，目前正廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)上，比如我們熟知的特斯拉，旗下所有車(chē)型都是采用了三元鋰電池。

鈷酸鋰電池

鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出，主要用于中小型號(hào)電芯，廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)、MP3/4等小型電子設(shè)備、及其它便攜式電子設(shè)備中，標(biāo)稱(chēng)電壓3.7V。其特點(diǎn)：電化學(xué)性能優(yōu)越、加工性能優(yōu)異、密度大，有助于提高電池體積比容量，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，一致性好。

從能量密度和安全性綜合來(lái)看，綜合性能更好的磷酸鐵鋰電池、三元鋰電和鈷酸鋰成為了動(dòng)力電池的主流。

1、磷酸鐵鋰（LFP）：能量密度低，安全性高
磷酸鐵鋰是目前廣受關(guān)注的正極材料之一，理論比容量為170mAh/g，實(shí)際比容量可達(dá)150mAh/g以上，成本低，安全性好，循環(huán)壽命長(zhǎng)，磷酸鐵鋰電池在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2、鈷酸鋰（LCO）：適合小型電池，容量高、安全穩(wěn)定
鈷酸鋰是第一代商業(yè)化正極材料，在幾十年的發(fā)展中性能提高，成為最成熟的鋰離子電池正極材料。鈷酸鋰具有放電平臺(tái)高、比容量較高、循環(huán)性能好、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

鈷酸鋰是小型鋰電池的最佳選擇。目前在3C電子中，大多數(shù)使用鈷酸鋰，在更為重視體積密度的小型電池中，鈷酸鋰占有著一席之地。

3、三元材料（NCM、NCA）：性能可調(diào)控
三元材料是與鈷酸鋰結(jié)構(gòu)極為相似的鋰鎳鈷錳氧化物（LiNixCoyMn1-x-yO2）的俗稱(chēng)，這種材料在比能量、循環(huán)性、安全性和成本方面可以進(jìn)行均衡和調(diào)控。

鎳鈷錳三種元素的不同配置將為材料帶來(lái)不同的性能：
鎳含量增加將增加材料的容量，但會(huì)使循環(huán)性能變差；
鈷的存在可使材料結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，但含量過(guò)高會(huì)使容量降低；
錳的存在可以降低成本并改善安全性能，但含量過(guò)高則會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)。

因此，找到三種材料的比例關(guān)系以達(dá)到綜合性能最優(yōu)化，是三元材料研發(fā)的重點(diǎn)。常見(jiàn)配比有NCM111、523、622、811等。NCA（LiNi0.8Co0.15Al0.05O2）則是將其中的錳元素用鋁元素來(lái)替代，一定程度上改善材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但其鋁含量較少，可近似看成是一種二元材料。

很難說(shuō)這幾種哪個(gè)更好，各有優(yōu)勢(shì)，有點(diǎn)難分難解，我們應(yīng)該理解為由于材料不同而導(dǎo)致性能上的差異，需要綜合各種因素在選擇?；蛟S，選擇沒(méi)有絕對(duì)、或許組合起來(lái)才會(huì)更完美。

作為動(dòng)力電池制造業(yè)的“中流砥柱”，目前格瑞普已經(jīng)建立了動(dòng)力和儲(chǔ)能電池領(lǐng)域完整的研發(fā)、制造體系，實(shí)現(xiàn)材料、電芯、電池系統(tǒng)、電池回收的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，擁有自主研發(fā)的快充、高能量密度、長(zhǎng)壽命、高可靠性、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)等五大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

格瑞普鋰電池系統(tǒng)銷(xiāo)量在行業(yè)內(nèi)占比近30%，并正崛起為全球鋰離子動(dòng)力電池行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

以上就是模塊電池生產(chǎn)廠家格瑞普為大家?guī)?lái)的磷酸鐵鋰和三元鋰以及鈷酸鋰電池性能分析介紹。