哪位大侠有锂电池的各种材料曲线图吗？三元、锰酸、钴酸、磷酸铁锂.....

以上三个分别为锰酸锂，磷酸铁锂和三元的充放电曲线。锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂，尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注。

理化性质

锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。

锂离子电池通常以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，电池的中间有一层隔膜，避免正负极短路。

在充放电过程中，锂离子在正负极间往返，充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。

在离子的嵌入与脱嵌过程中，同时伴随着等当量的电子的嵌入与脱嵌，也就产生了电流。

所谓磷酸铁锂电就是只用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，这一类电池的特点是不含贵重金属元素。

在实际使用中，磷酸铁锂电池具有耐高温、安全稳定性强、价格便宜和循环性能更好的优势。而三元锂电池，是指使用镍钴锰酸锂作为正极材料，石墨作为负极材料的锂电池。

与磷酸铁锂不同，三元锂电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或是重量下，三元锂电池的比能量，比功率更大。

单论电池也没有所谓的谁更好，谁更差，只是套用到实际使用场景中，根据不同的使用情况，有不同的选择。下面我们从几个方面来比较一下两款电池的区别。

1、安全性方面

安全性方面在锂电池原理中，我们谈到在锂电池的中间有一层隔膜可以防止正负极短路，当电池被尖锐物体刺穿时，隔膜也被刺穿，从而正负极短路会引发电池本身发热甚至爆炸。

而刀片电池顺利通过针刺测试，证实了这种锂电池的高安全性。

另外，磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性就比三元锂要好很多，在500摄氏度以内，都有着极高的稳定性，超过800摄氏度时才有发生热失控，此外，即便发生热失控，磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢，且分解时不会释放氧气，减少了起火的风险。

相比之下，三元锂电池在300摄氏度左右就开始溶解了，在新能源汽车自燃事件中，确实也是三元锂电池车型占据更大比例。

2、低温放电方面

如果在北京，因为夏季最高温度在40摄氏度左右，而冬季则基本保持在零下16摄氏度左右甚至更低，所以这样的温度区间，就适合低温性能更佳的三元锂电池。

从数据上能够看出，两类电池在零下20摄氏度，三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。

3、能量密度方面

根据国内三元锂电池龙头企业比克电池提供的资料，其18650圆柱电池单体的能量密度已经达到了232Wh/kg，封装成电池组的能量密度大约是150Wh/kg，而目前国内的磷酸铁锂电池单体的能量密度大约为180Wh/kg左右。

但比亚迪开发的刀片电池可以将电芯呈片状排列，就像是刀片一样，刀片电池组的能量密度虽然只有140Wh/kg，但是这种长电新方案提升了电芯的重组效率，体积能量密度提升高达50%。

这意味着，在同样的电池组尺寸之内，刀片电池可以装入更多电芯，续航里程和三元锂电池几乎相当。

4、充电效率方面

目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电，一般在充电开始实施，先采用恒流充电，此时的电流较大，充电效率相对更高，而在电压达到一定数值之后，降低电流改为恒压充电，这样可以让电池充的比较满一些。

在这个过程中，恒流充电容量与电池总量的比值称为恒流比，它是衡量一组电池在充电中充电效率的关键数值，通常百分比越大，说明在恒流阶段充入的电量越高，也就证明该电池的充电效率更高。

充放电电流与电池的总量比值为充放电倍率，从数据中可以看出，三元锂电池与磷酸铁锂电池在十倍率以下充电时，恒流比无明显差距，十倍率以上充电时磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低，充电效率迅速降低，由此可以看出，在充电效率上，三元锂电池优势比较大。

5、循环寿命方面

如果把剩余容量为初始容量的80%作为测试结束点，目前磷酸铁锂电池经实验室测试，循环寿命在3500次以上，部分达到5000次。

而三元锂电池测试循环寿命在2500次左右，在循环寿命这一个点上，磷酸铁锂电池比三元锂电池的真实寿命要长许多。

在同等循环次数下，磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池只多不少，三元锂电池循环3900次，剩余容量66%，磷酸铁锂电池循环5000次，剩余容量84%，磷酸铁锂电池优势明显，对于家庭用车来说，三元锂材料和磷酸铁锂动力电池的额定循环寿命都远远超过了实际用户的使用习惯，因此，在使用寿命上可以完全放心。

从以上的五方面的对比可以看出，三元锂电池和磷酸铁锂电池是各有优势，并没有绝对性的谁好谁坏。

所以，在选择新能源汽车时，要根据所处的环境等各种因素来选择合适的电池类型，这样才能让自己的爱车发挥出最佳状态。

原文标题：三元锂与磷酸铁锂电池，谁才是新能源市场的大哥？

文章出处：微信公众号：EDA365

以上内容参考电子说-三元锂与磷酸铁锂电池有什么区别？

磷酸铁锂电池的优点是：

1 磷酸铁锂电池的寿命长，循环寿命在2000次以上。在同样的条件下，磷酸铁锂电池可使用7到8年的时间。

2 使用安全。磷酸铁锂电池经过严格的安全测试，即使在交通事故中也不会发生爆炸。

3 充电快速。使用专用充电器，1.5C充电40分钟即可以使电池充满。

4 磷酸铁锂电池耐高温，磷酸铁锂电池热风值可以达到350到500摄氏度。

5 磷酸铁锂电池的容量大。

6 磷酸铁锂电池没有记忆效应。

7 磷酸铁锂电池绿色环保，无毒，无污染，原材料来源广泛，价格便宜。

磷酸铁锂电池的缺点是：

1 磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。

2 导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。

3 磷酸铁锂电池的低温性能差。

4 磷酸铁锂电池单个电池的寿命长，在2000次左右，但是磷酸铁锂电池组的寿命短，一般在500次左右。

扩展资料：

安全性能的改善

磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。有报告指出，实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象，但未出现一例爆炸事件，而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电，发现依然有爆炸现象。虽然如此，其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池，已大有改善。

寿命的改善

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。

长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7~8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。大电流放电可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C,而铅酸电池无此性能。

高温性能好

磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广（-20C--+75C），有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料，从政府、科研机构、企业甚至是证券公司等市场分析员都看好这一材料，将其作为动力型锂离子电池的发展方向。分析其原因，主要有下列两点：首先是受到美国研发方向的影响，美国Valence与A123公司最早采用磷酸铁锂做锂离子电池的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子电池使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷，归结起来主要有以下几点：

1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路，是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

2、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。低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任Don Hillebrand博士谈到磷酸锂铁电池低温性能的时候，他用terrible来形容，他们对磷酸铁锂型锂离子电池测试结果表明表明磷酸铁锂电池在低温下（0℃以下）无法使电动汽车行驶。

尽管也有厂家宣称磷酸锂铁电池在低温下容量保持率还不错，但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下，设备根本就无法启动工作。

参考资料：百度百科-磷酸铁锂电池

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